JP3321278B2

JP3321278B2 - 油圧ポンプの容量制御装置

Info

Publication number: JP3321278B2
Application number: JP34812193A
Authority: JP
Inventors: 一正湯浅; 安晴後藤; 晴雄国分; 重孝中村; 幸裕本沢; 哲也坂入; 東輝曹
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1993-12-24
Publication date: 2002-09-03
Anticipated expiration: 2017-09-03
Also published as: JPH07189917A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベル、油圧ク
レーン等の建設機械に設けられ、油圧ポンプの容量を可
変に制御するのに好適に用いられる油圧ポンプの容量制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、原動機によって駆動され、容量
可変部を有した可変容量型の油圧ポンプと、圧油を給排
してサーボピストンを摺動させることにより、該油圧ポ
ンプの容量可変部を傾転駆動するサーボアクチュエータ
と、外部指令圧により弁配置を切換えて該サーボアクチ
ュエータへの圧油の給排を制御する容量制御弁とからな
る油圧ポンプの容量制御装置は知られている。

【０００３】そこで、この種の従来技術による油圧ポン
プの容量制御装置の構成および動作を、図４ないし図８
に基づいて説明する。

【０００４】図中、１は可変容量型の油圧ポンプで、該
油圧ポンプ１は斜軸型、斜板型等の油圧ポンプが用いら
れ、斜板等の容量可変部１Ａを変位させることによって
ポンプ容量（吐出量）を可変とする構成になっている。
そして、該油圧ポンプ１はタンク２内の作動油を圧油と
して主管路３内に吐出させることにより、この圧油を制
御弁等を介して油圧アクチュエータ（いずれも図示せ
ず）に供給するようになっている。

【０００５】４は油圧ポンプ１に付設され、容量可変部
１Ａを駆動するサーボアクチュエータを示し、該サーボ
アクチュエータ４は、通常油圧ポンプ１のケーシング
（図示せず）内に一体に組込まれ、内部に大径室５Ａお
よび小径室５Ｂが形成されたサーボシリンダ５と、該サ
ーボシリンダ５の大径室５Ａ，小径室５Ｂ内に摺動可能
に挿嵌された大径部６Ａ，小径部６Ｂを有し、大径室５
Ａと小径室５Ｂとを画成するサーボピストン６から構成
されている。

【０００６】そして、サーボピストン６の小径部６Ｂは
揺動リンク７を介して油圧ポンプ１の容量可変部１Ａに
連結されており、サーボシリンダ５の大径室５Ａおよび
小径室５Ｂに対する圧油の給排によってサーボピストン
６が矢示Ａ，Ｂ方向に摺動するとき、容量可変部１Ａを
矢示Ｃ，Ｄ方向に傾転駆動して油圧ポンプ１の容量（吐
出量）を増加または減少させるようになっている。

【０００７】８はパイロットポンプを示し、該パイロッ
トポンプ８はポンプ圧配管９を介して、後述する容量制
御弁１２のケーシング１３に形成されたポンプポート１
７に連通している。そして、パイロットポンプ８とサー
ボシリンダ５の小径室５Ｂとはポンプ圧配管９から分岐
した分岐配管１０を介して連通している。また、サーボ
シリンダ５の大径室５Ａはサーボ圧配管１１を介してケ
ーシング１３に形成された後述するサーボ圧の出力ポー
ト１８に連通している。

【０００８】１２は上述のサーボピストン６を駆動して
油圧ポンプ１の容量を外部指令圧に基づいて変化させる
容量制御弁を示し、該容量制御弁１２は後述のケーシン
グ１３、スリーブ２５およびスプール３０等によって構
成されている。

【０００９】１３は内部にスリーブ摺動穴１３Ａが形成
された容量制御弁１２のケーシングを示し、該ケーシン
グ１３の両端部には雌ねじ部１３Ｂ，１３Ｃが形成され
ている。また、スリーブ摺動穴１３Ａにおける軸方向中
央部の内周面には、その全周に亘って周溝１４，１５，
１６がそれぞれ所定間隔をもって形成されている。さら
に、ケーシング１３には、周溝１４に開口するポンプポ
ート１７、周溝１５に開口するサーボ圧の出力ポート１
８および周溝１６に開口するタンクポート１９が軸方向
に離間して形成されている。

【００１０】また、ケーシング１３にはこれらのポンプ
ポート１７、出力ポート１８およびタンクポート１９を
挟むように、軸方向に大きく離間してケーシング１３の
内周面に開口する他のタンクポート２０，２１および後
述の油圧室４３に開口する外部指令圧導入ポート２２
が、それぞれ形成されている。そして、前記タンクポー
ト１９および他のタンクポート２０，２１は還流配管２
３を介してタンク２に接続され、外部指令圧導入ポート
２２は外部指令圧配管２４を介して、油圧ポンプ１の容
量を変化させるための指令圧発生源（図示せず）に接続
されている。

【００１１】２５はスリーブ摺動穴１３Ａ内に摺動可能
に挿嵌され、内周側にスプール摺動穴２５Ａが形成され
たスリーブを示し、該スリーブ２５にはその径方向に貫
通する連通孔２６，２７，２８が、軸方向にそれぞれ所
定間隔をもって形成されている。また、スリーブ２５に
は連結部材としてのフィードバックリンク２９の一端が
連結され、該フィードバックリンク２９の他端はサーボ
ピストン６の小径部６Ｂに連結されている。そして、ス
リーブ２５はサーボピストン６の動きに追従して、ケー
シング１３内を軸方向に摺動変位する。

【００１２】３０は、スリーブ２５のスプール摺動穴２
５Ａ内に摺動可能に挿嵌されたスプールを示し、該スプ
ール３０には軸方向に離間して２個のランド３０Ａ，３
０Ｂが形成され、該ランド３０Ａ，３０Ｂの間にはスリ
ーブ２５内に位置してスプール環状室３１が画成されて
いる。

【００１３】３２はケーシング１３の一端部に設けられ
た蓋体を示している。該蓋体３２は、ケーシング１３の
雌ねじ部１３Ｃに螺合し、ロックナット３３が螺着され
ることによりケーシング１３に固定された大径の雄ねじ
部３２Ａと、ケーシング１３内に挿嵌された嵌挿部３２
Ｂと、該嵌挿部３２Ｂからスプール３０のランド３０Ｂ
側に向けて寸法Ｌ1 の突出寸法で突出した小径円柱状の
ストッパ部３２Ｃとからなり、該蓋体３２の嵌挿部３２
Ｂとケーシング１３との間はＯリング３４によってシー
ルされている。そして、ケーシング１３内には、ケーシ
ング１３の内周面、蓋体３２の嵌挿部３２Ｂ、スリーブ
２５およびスプール３０のランド３０Ｂによって囲ま
れ、後述する圧縮コイルばね３６が配設されるばね室３
５が形成される。

【００１４】３６はばね室３５内に配設された圧縮コイ
ルばねを示し、該圧縮コイルばね３６は、その内周側が
蓋体３２のストッパ部３２Ｃに遊挿され、蓋体３２の嵌
挿部３２Ｂとスプール３０のランド３０Ｂとの間に初期
荷重をもって配設されている。そして、該圧縮コイルば
ね３６の付勢力が後述の外部指令圧より大であるとき、
スプール３０は、図４に示す如くのランド３０Ａが後述
の蓋体３８のストッパ部３８Ｃに当接する初期位置をと
り、この状態でスプール３０のランド３０Ｂと蓋体３２
のストッパ部３２Ｃとの間に生じる寸法Ｌ2 が、スプー
ル３０の最大ストロークとなる。従って、スプール３０
が初期位置にあるとき、上述の寸法Ｌ1とＬ2 との和と
なる寸法Ｌが圧縮コイルばね３６のセット高さであり、
セット高さＬのときの圧縮コイルばね３６のばね力がセ
ット荷重である。

【００１５】３８はケーシング１３の他端部に設けられ
た他の蓋体を示している。該蓋体３８は、ケーシング１
３の雌ねじ部１３Ｂに螺合し、ロックナット３９が螺着
されることによりケーシング１３に固定された大径の雄
ねじ部３８Ａと、ケーシング１３内に挿嵌された嵌挿部
３８Ｂと、該嵌挿部３８Ｂからスプール３０のランド３
０Ａ側に向けて突出した小径円柱状のストッパ部３８Ｃ
とからなり、該蓋体３８の嵌挿部３８Ｂとケーシング１
３との間はＯリング４０によってシールされている。

【００１６】４１は蓋体３８の軸方向に延びストッパ部
３８Ｃの端面に開口したピストン摺動穴、４２は該ピス
トン摺動穴４１内に摺動可能に挿嵌されたピストンを示
し、該ピストン４２は蓋体３８のピストン摺動穴４１内
に油圧室４３を画成し、該油圧室４３内に供給される外
部指令圧に応じてスプール３０を軸方向に押動する。

【００１７】４４は蓋体３８の嵌挿部３８Ｂの外周面に
全周に亘って形成された周溝、４５は該周溝４４の位置
で蓋体３８の径方向に穿設された外部指令圧通路を示
し、該外部指令圧通路４５は、一端が周溝４４に開口し
他端が油圧室４３に開口することにより、油圧室４３と
周溝４４とを連通させている。ここで、蓋体３８は、ケ
ーシング１３に形成した外部指令圧導入ポート２２と周
溝４４とが対向する位置までケーシング１３の雌ねじ部
１３Ｂ内に螺入され、ロックナット３９によって固定さ
れている。

【００１８】上述の如くに構成された油圧ポンプの容量
制御装置では、外部指令圧導入ポート２２から蓋体３８
の周溝４４、外部指令圧通路４５を介して油圧室４３内
に供給する外部指令圧Ｐi が、図６に示す特性線４６の
如く圧力Ｐ1 以下のときには、ピストン４２によるスプ
ール３０の押圧力が圧縮コイルばね３６によるスプール
３０の付勢力以下となり、スプール３０は、ランド３０
Ａ側が図４に示す如く蓋体３８のストッパ部３８Ｃ端面
に当接した位置（以下、初期位置という）をとる。

【００１９】そして、この状態ではスリーブ２５の連通
孔２６がスプール３０のランド３０Ａによって遮断され
るため、ポンプ圧配管９からポンプポート１７に導かれ
るパイロットポンプ８からの圧油が、スプール環状室３
１内に導入されることはなく、スプール３０，スリーブ
２５およびサーボピストン６は図４に示す位置に保持さ
れ、油圧ポンプ１の容量可変部１Ａは油圧ポンプ１の容
量Ｑが、図６に示す最小値Ｑ1 となる位置を保持する。

【００２０】次に、外部指令圧Ｐi を圧力Ｐ1 から圧力
Ｐa （Ｐa ＞Ｐ1 ）まで上昇させたときには、ピストン
４２のスプール３０に対する押圧力が圧縮コイルばね３
６のスプール３０に対する付勢力を越え、スプール３０
が矢示Ａ方向に移動する。これにより、ランド３０Ｂに
よって遮断されていたスリーブ２５の連通孔２８が開放
され、連通孔２７，２８、スプール環状室３１およびケ
ーシング１３の周溝１５，１６を介して出力ポート１８
とタンクポート１９とが連通する。

【００２１】この結果、サーボシリンダ５の大径室５Ａ
内の圧油は、サーボ圧配管１１、出力ポート１８、タン
クポート１９および還流配管２３を通ってタンク２に還
流するため、サーボピストン６は矢示Ａ方向に移動す
る。これにより、サーボピストン６に揺動リンク７を介
して連結された油圧ポンプ１の容量可変部１Ａが矢示Ｃ
方向に移動し、油圧ポンプ１の容量Ｑは値Ｑa まで増加
する。

【００２２】そして、サーボピストン６にフィードバッ
クリンク２９を介して連結されたスリーブ２５は、この
ときにサーボピストン６の動きに追従して矢示Ａ方向に
移動するため、スリーブ２５は連通孔２８がスプール３
０のランド３０Ａによって遮断される位置まで摺動変位
するようになる。この結果、サーボピストン６、スリー
ブ２５の矢示Ａ方向への移動は停止されるようになり、
油圧ポンプ１の容量可変部１Ａは矢示Ｃ方向への移動が
停止し、油圧ポンプ１の容量Ｑは外部指令圧Ｐi の圧力
Ｐa に応じた値Ｑa に保持される。

【００２３】次に、外部指令圧Ｐi が圧力Ｐ2 （Ｐ2 ＞
Ｐa ）に達した状態においては、図５に示す如く、矢示
Ａ方向に移動するスプール３０は、ランド３０Ｂ側端面
が蓋体３２のストッパ部３２Ｃに当接する位置（以下、
最大ストローク位置という）をとりこれ以上の移動が規
制される。そして、この状態においても、サーボアクチ
ュエータ４が容量制御弁１２により上述した場合と同様
に作動制御されることによって、油圧ポンプ１の容量Ｑ
は図６に示す最大値Ｑ2 に保持され、油圧ポンプ１の容
量Ｑは外部指令圧Ｐi が圧力Ｐ2 を越えてもこの最大値
Ｑ2 を越えることはない。

【００２４】一方、外部指令圧Ｐi を圧力Ｐ2 から圧力
Ｐa （Ｐ2 ＞Ｐa ）まで減少させたときには、スプール
３０に対する圧縮コイルばね３６の付勢力がスプール３
０に対するピストン４２の押圧力を越え、スプール３０
が図５に示す位置から矢示Ｂ方向へ移動する。これによ
り、ランド３０Ａによって遮断されていたスリーブ２５
の連通孔２６が開放され、連通孔２６，２７、スプール
環状室３１およびケーシング１３の周溝１４，１５を介
してポンプポート１７と出力ポート１８とが連通する。

【００２５】この結果、パイロットポンプ８からの圧油
は、ポンプ圧配管９、スプール環状室３１およびサーボ
圧配管１１を介してサーボシリンダ５の大径室５Ａに流
入するため、サーボピストン６の大径部６Ａと小径部６
Ｂとの面積差により、サーボピストン６は矢示Ｂ方向に
移動する。これにより、サーボピストン６に揺動リンク
７を介して連結された油圧ポンプ１の容量可変部１Ａが
矢示Ｄ方向に移動し、油圧ポンプ１の容量Ｑは値Ｑa ま
で減少する。

【００２６】そして、サーボピストン６にフィードバッ
クリンク２９を介して連結されたスリーブ２５は、この
ときにサーボピストン６の動きに追従して矢示Ｂ方向に
移動するため、スリーブ２５は連通孔２６がスプール３
０のランド３０Ａによって遮断される位置まで摺動変位
するようになる。この結果、サーボピストン６、スリー
ブ２５の矢示Ｂ方向への移動は停止されるようになり、
油圧ポンプ１の容量可変部１Ａは矢示Ｄ方向への移動が
停止し、油圧ポンプ１の容量Ｑは外部指令圧Ｐi の圧力
Ｐa に応じた値Ｑa に保持される。

【００２７】このように、サーボアクチュエータ４の追
従動作により、外部指令圧Ｐi の変化に応じてスプール
３０が矢示ＡもしくはＢ方向に移動するのに伴って油圧
ポンプ１の容量可変部１Ａが矢示ＣもしくはＤ方向に移
動することにより、外部指令圧Ｐi に応じた油圧ポンプ
１の容量Ｑが得られ、これと同期してケーシング１３内
をスリーブ２５が矢示ＡもしくはＢ方向へ移動すること
により、スプール環状室３１がスリーブ２５の連通孔２
６，２８に対して再び遮断されるようになり、油圧ポン
プ１の容量Ｑは外部指令圧Ｐi に応じて可変に制御され
る。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、外部指令圧Ｐi を圧力Ｐ1 まで減少させ、
スプール３０が初期位置をとるときに、油圧ポンプ１の
容量Ｑが最小値Ｑ1 となり、外部指令圧Ｐi を圧力Ｐ2
まで上昇させ、スプール３０が最大ストローク位置をと
るときに、容量Ｑが最大値Ｑ2 となるように容量制御弁
１２の制御特性が設定されている。そして、容量Ｑの最
小値Ｑ1 に対応する外部指令圧Ｐi の圧力Ｐ1 と最大値
Ｑ2 に対応する外部指令圧Ｐi の圧力Ｐ2 とは、蓋体３
２の嵌挿部３２Ｂとスプール３０のランド３０Ｂとの間
に配設された圧縮コイルばね３６のセット荷重によって
決定されている。

【００２９】しかし、圧縮コイルばね３６のセット荷重
には、個々の圧縮コイルばね３６毎にばらつきが生じる
ことがあり、このセット荷重のばらつきによって、下記
のような不具合が生じてしまう。

【００３０】即ち、圧縮コイルばね３６のセット荷重が
適正値であるときには、油圧ポンプ１の容量Ｑと外部指
令圧Ｐi との関係を図７中に実線で示す特性線４６の如
く適正な特性とすることができる。しかし、圧縮コイル
ばね３６のセット荷重が適正値より小さい場合には、外
部指令圧Ｐi が圧力Ｐ1 より小さい圧力Ｐ1 ′以上とな
ったときに、油圧ポンプ１の容量Ｑは最小値Ｑ1 から増
大し始め、外部指令圧Ｐi が圧力Ｐ2 より小さい圧力Ｐ
2 ′となったときに、油圧ポンプ１の容量Ｑは最大値Ｑ
2 に達してしまう。この結果、容量Ｑと外部指令圧Ｐi
との関係は図７中に一点鎖線で示す特性線４７のように
変化する。

【００３１】また、圧縮コイルばね３６のセット荷重が
適正値より大きい場合には、外部指令圧Ｐi が圧力Ｐ1
より大きい圧力Ｐ1 ″以上となったときに、油圧ポンプ
１の容量Ｑは最小値Ｑ1 から増大し始め、外部指令圧Ｐ
i が圧力Ｐ2 より大きい圧力Ｐ2 ″となったときに、油
圧ポンプ１の容量Ｑは最大値Ｑ2 に達してしまう。この
結果、容量Ｑと外部指令圧Ｐi との関係は図７中に二点
鎖線で示す特性線４８のように変化する。

【００３２】このため、従来技術では、圧縮コイルばね
３６のセット荷重にバラツキが生じると、油圧ポンプ１
の容量Ｑとそれに対応すべき外部指令圧Ｐi との間に誤
差が発生するようになり、油圧ポンプ１の容量制御を高
精度に行うことができなくなるという問題がある。

【００３３】これに対し、例えば、ケーシング１３に対
する蓋体３２の螺着位置を変えて圧縮コイルばね３６の
セット高さＬを調整することにより、圧縮コイルばね３
６のセット荷重を調整することは可能である。しかし、
この場合には、図４中に示す寸法Ｌ2 が変化するため
に、スプール３０の最大ストローク位置が変化すること
になり、油圧ポンプ１の容量Ｑの最大値が図４中に示す
最大値Ｑ2 から変化してしまうという問題がある。

【００３４】また、図８に例示するように油圧ポンプ１
の容量Ｑを最大値Ｑ2 より小なる値Ｑ3 に設定すべく、
蓋体３２を締込んで寸法Ｌ2 を小さくした場合には、こ
れによって圧縮コイルばね３６のセット高さＬが小さく
なると共にセット荷重が増大するために、容量制御特性
は図８中に実線で示す特性線４６から一点鎖線で示す特
性線４９のように変化し、例えば、外部指令圧Ｐi を圧
力Ｐa としたときの容量Ｑが値Ｑa から値Ｑa ′に変化
するという問題が生じる。

【００３５】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みて
なされたもので、ばね力のバラツキを簡単に調整でき、
外部指令圧に応じて油圧ポンプの容量制御を高精度に行
うことができるようにした油圧ポンプの容量制御装置を
提供することを目的としている。

【００３６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明による油圧ポンプの容量制御装置は、ス
リーブ摺動穴を有し、該スリーブ摺動穴の軸方向に離間
してポンプポート，出力ポートおよびタンクポートが形
成されたケーシングと、該ケーシングのスリーブ摺動穴
内に摺動可能に設けられ、内周側がスプール摺動穴とな
ったスリーブと、該スリーブのスプール摺動穴内に摺動
可能に設けられ、前記ケーシングの出力ポートをポンプ
ポートまたはタンクポートに該スリーブを介して連通、
遮断するスプールと、前記ケーシングの一端側に設けら
れ、該スプールの一端側との間にばね室を形成した蓋体
と、該蓋体とスプールの一端側との間に位置して前記ば
ね室内に配設され、前記スプールを常時初期位置に向け
て付勢したばねと、前記スプールの他端側に位置して前
記ケーシングに設けられ、外部から指令圧が供給される
ことにより、前記スプールを該ばねに抗して摺動変位さ
せる油圧室と、前記ケーシングの出力ポートに接続さ
れ、該出力ポートから圧油が給排されることにより油圧
ポンプの容量可変部を駆動するサーボアクチュエータ
と、該サーボアクチュエータと前記スリーブとの間に設
けられ、前記容量可変部に追従して前記スリーブを摺動
変位させる連結部材とからなる。

【００３７】そして、本発明が採用する構成の特徴は、
前記蓋体を、前記ケーシングの一端側に軸方向に移動可
能に設けられ、前記スプールの一端側との間で前記ばね
のばね力を調整する筒状の第１ストッパと、基端側が該
第１ストッパ内に軸方向に移動可能に設けられ、先端側
が前記ばね室内に突出し、前記スプールの最大ストロー
ク位置を規制する第２ストッパとから構成し、前記ばね
は、該第２ストッパの先端側外周に位置して前記第１ス
トッパの他端側とスプールの一端側との間に配設する構
成としたことにある。

【００３８】

【作用】上記構成により、ばね力にバラツキがある場合
には、第１ストッパをケーシングの軸方向に移動させれ
ば、ばね力の調整を簡単に行うことができる。そして、
このときに第２ストッパを第１ストッパに対して軸方向
に移動させれば、スプールの最大ストローク位置を簡単
に調整することが可能となり、図４に例示した寸法Ｌ2
を常に一定寸法に設定できる。

【００３９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図３に基
づき説明する。なお、実施例では前述した図４および図
５に示す従来技術と同一の構成要素には同一の符号を付
し、その説明を省略する。

【００４０】図中、５１は本実施例による容量制御弁を
示し、該容量制御弁５１は従来技術で述べた容量制御弁
１２とほぼ同様に、ケーシング１３、スリーブ２５およ
びスプール３０等によって構成されるものの、該容量制
御弁５１は後述の蓋体５２を設けた点で異なっている。

【００４１】５２はケーシング１３の一端側を閉塞した
蓋体を示し、該蓋体５２は従来技術で述べた蓋体３２と
同様にスプール３０との間にばね室３５を形成している
ものの、該蓋体５２は第１ストッパ５３と、後述の第２
ストッパ５５とから構成されている。

【００４２】ここで、第１ストッパ５３は、ケーシング
１３の雌ねじ部１３Ｃに螺合し、ロックナット５４が螺
着されることによりケーシング１３に固定された大径の
雄ねじ部５３Ａと、ケーシング１３内に挿嵌された嵌挿
部５３Ｂと、該嵌挿部５３Ｂの内周側に形成され、第２
ストッパ５５が挿嵌される小径穴５３Ｃと、該小径穴５
３Ｃよりも大径に形成され、雄ねじ部５３Ａの内周側を
軸方向に延びたねじ穴５３Ｄとから構成されている。そ
して、該第１ストッパ５３は雄ねじ部５３Ａの螺着位置
を変えることにより、ケーシング１３の軸方向に移動可
能となっている。また、該第１ストッパ５３の嵌挿部５
３Ｂとケーシング１３との間にはＯリング３４が設けら
れ、嵌挿部５３Ｂの端面とスプール３０のランド３０Ｂ
側端面との間には圧縮コイルばね３６がセット高さＬを
もって配設されている。

【００４３】５５は第２ストッパを示し、該第２ストッ
パ５５は、第１ストッパ５３のねじ穴５３Ｄに螺合し、
ロックナット５６が螺着されることにより第１ストッパ
５３に固定された雄ねじ部５５Ａと、該雄ねじ部５５Ａ
の先端側からスプール３０のランド３０Ｂ側に向けて突
出し、第１ストッパ５３の小径穴５３Ｃ内に挿嵌された
小径円柱状のストッパ部５５Ｂとから構成されている。
そして、該第２ストッパ５５は第１ストッパ５３のねじ
穴５３Ｄ内で雄ねじ部５５Ａの螺合位置を変えることに
より、第１ストッパ５３内を軸方向に移動し、ストッパ
部５５Ｂの突出寸法Ｌ1 を可変に調整できるようになっ
ている。また、該第２ストッパ５５のストッパ部５５Ｂ
と第１ストッパ５３との間にはＯリング５７が装着さ
れ、該Ｏリング５７はばね室３５内の油液が第１ストッ
パ５３と第２ストッパ５５との間から漏洩するのを防止
している。

【００４４】本実施例による油圧ポンプ１の容量制御装
置は上述の如き構成を有するもので、その基本的作動に
ついては従来技術によるものと格別差異はない。

【００４５】然るに、本実施例においては、ケーシング
１３の一端側を閉塞する蓋体５２を、ケーシング１３の
雌ねじ部１３Ｃに螺合して設けられた筒状の第１ストッ
パ５３と、該第１ストッパ５３のねじ穴５３Ｄ内に螺合
し、該第１ストッパ５３に対して軸方向に移動可能とな
った第２ストッパ５５とから構成したから、下記のよう
な作用効果を得ることができる。

【００４６】即ち、容量制御弁５１の組立て時等に、圧
縮コイルばね３６のセット荷重に製品毎にバラツキが生
じる場合には、ケーシング１３に対する第１ストッパ５
３の螺合位置を変えることにより、スプール３０が図１
に示す初期位置にあるときの圧縮コイルばね３６のセッ
ト高さＬを変えセット荷重の調整を簡単に行うことがで
きる。

【００４７】そして、セット荷重の調整を行った後に
は、第１ストッパ５３に対する第２ストッパ５５の螺合
位置を変え、ストッパ部５５Ｂの突出寸法Ｌ1 を変化さ
せることにより、ストッパ部５５Ｂの端面とスプール３
０のランド３０Ｂ側端面との間の寸法Ｌ2 を適宜に調整
することができ、圧縮コイルばね３６のセット高さＬを
変えた場合でも、寸法Ｌ2 を一定寸法に保持することが
できる。

【００４８】従って、本実施例では、圧縮コイルばね３
６のセット荷重にバラツキが生じる場合でも、スプール
３０の最大ストローク位置を変えることなく圧縮コイル
ばね３６のセット荷重を簡単に調整することができる。
そして、容量制御弁５１の容量制御特性を図３に実線で
示す特性線４６の如く適正な特性に保つことができ、外
部指令圧Ｐi を圧力Ｐ1 から圧力Ｐ2 に変化させるとき
に、油圧ポンプ１の容量Ｑを最小値Ｑ1 から最大値Ｑ2
の範囲で適正な特性をもって可変に制御することができ
る。

【００４９】また、油圧ポンプ１の容量Ｑの最大値をＱ
2 からＱ3 に減少させ、最小値Ｑ1から最大値Ｑ3 の範
囲で油圧ポンプ１の容量Ｑを制御する場合には、ケーシ
ング１３に対する第１ストッパ５３の螺合位置を変えず
に第１ストッパ５３に対する第２ストッパ５５の螺合位
置を変えることにより、圧縮コイルばね３６のセット高
さＬを一定に保ったままで、第２ストッパ５５のストッ
パ部５５Ｂ端面とスプール３０のランド３０Ｂの端面と
の間の寸法Ｌ2 のみを減少させることができる。これに
より、圧縮コイルばね３６のセット荷重を変えずに、ス
プール３０の最大ストローク位置を簡単に調整すること
ができ、図３中に一点鎖線で示す特性線５８の如く油圧
ポンプ１の容量Ｑの最大値を値Ｑ3 まで減少させた適正
な容量制御特性を得ることができる。

【００５０】そして、この場合には、例えば外部指令圧
Ｐi を圧力Ｐa （Ｐ1 ＜Ｐa ＜Ｐ2）としたときに、油
圧ポンプ１の容量Ｑを値Ｑa （Ｑ1 ＜Ｑa ＜Ｑ3 ）とし
て、容量Ｑの最小値Ｑ1 から最大値Ｑ3 までの範囲では
実線で示す特性線４６と同様の容量制御特性が得られ、
特性線４６から特性線５８に容量制御特性を変更する場
合でも、常に高精度な容量制御を行うことができる。

【００５１】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、ケー
シングの一端側に設ける蓋体を、スプールの一端側との
間でばねのばね力を調整する筒状の第１ストッパと、基
端側が該第１ストッパに軸方向に移動可能に設けられ先
端側がばね室内に突出し前記スプールの最大ストローク
位置を規制する第２ストッパとから構成し、前記ばね
は、該第２ストッパの先端側外周に位置して前記第１ス
トッパの他端側とスプールの一端側との間に配設する構
成としたので、ケーシングの一端側に軸方向に移動可能
に設けられた第１ストッパによりスプールに対するばね
のばね力を調整でき、該第１ストッパ内に軸方向に移動
可能に設けた第２ストッパによって、スプールの最大ス
トローク位置を適宜に調整することができる。この結
果、個々の部品毎にばねのばね力にバラツキが生じるよ
うな場合でも、ケーシングに対して第１ストッパと第２
ストッパとを相対移動させることによってスプールに対
するばね力の調整を簡単に行うことができ、油圧ポンプ
の容量と外部指令圧との関係を常に適正に保つことがで
きると共に、油圧ポンプの容量制御を高精度に行うこと
ができ、信頼性を大幅に向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による油圧ポンプの容量制御装
置をスプールが初期位置にある状態で示す縦断面図であ
る。

【図２】スプールが最大ストローク位置に達した状態を
示す図１と同様の縦断面図である。

【図３】本発明の実施例による外部指令圧と油圧ポンプ
の容量との関係を示す特性線図である。

【図４】従来技術による油圧ポンプの容量制御装置をス
プールが初期位置にある状態で示す断面図である。

【図５】スプールが最大ストローク位置に達した状態を
示す図４と同様の縦断面図である。

【図６】従来技術による外部指令圧と油圧ポンプの容量
との関係を示す特性線図である。

【図７】圧縮コイルばねのセット荷重が変化したときの
外部指令圧と油圧ポンプの容量との関係を示す特性線図
である。

【図８】油圧ポンプの最大容量を変えた場合の外部指令
圧との関係を示す特性線図である。

【符号の説明】

１油圧ポンプ１Ａ容量可変部４サーボアクチュエータ６サーボピストン７揺動リンク８パイロットポンプ１３ケーシング１７ポンプポート１８出力ポート１９，２０，２１タンクポート２５スリーブ２９フィードバックリンク（連結部材）３０スプール３６圧縮コイルばね（ばね）３８蓋体４２ピストン４３油圧室５１容量制御弁５２蓋体５３第１ストッパ５５第２ストッパ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村重孝茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内 (72)発明者本沢幸裕茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内 (72)発明者坂入哲也茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内 (72)発明者曹東輝茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内 (56)参考文献特開昭62−199977（ＪＰ，Ａ) 特開平２−173368（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−117183（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−169285（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04B 49/00 F16K 3/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】スリーブ摺動穴を有し、該スリーブ摺動
穴の軸方向に離間してポンプポート，出力ポートおよび
タンクポートが形成されたケーシングと、該ケーシング
のスリーブ摺動穴内に摺動可能に設けられ、内周側がス
プール摺動穴となったスリーブと、該スリーブのスプー
ル摺動穴内に摺動可能に設けられ、前記ケーシングの出
力ポートをポンプポートまたはタンクポートに該スリー
ブを介して連通，遮断するスプールと、前記ケーシング
の一端側に設けられ、該スプールの一端側との間にばね
室を形成した蓋体と、該蓋体とスプールの一端側との間
に位置して前記ばね室内に配設され、前記スプールを常
時初期位置に向けて付勢したばねと、前記スプールの他
端側に位置して前記ケーシングに設けられ、外部から指
令圧が供給されることにより、前記スプールを該ばねに
抗して摺動変位させる油圧室と、前記ケーシングの出力
ポートに接続され、該出力ポートから圧油が給排される
ことにより油圧ポンプの容量可変部を駆動するサーボア
クチュエータと、該サーボアクチュエータと前記スリー
ブとの間に設けられ、前記容量可変部に追従して前記ス
リーブを摺動変位させる連結部材とからなる油圧ポンプ
の容量制御装置において、前記蓋体は、前記ケーシングの一端側に軸方向に移動可
能に設けられ、前記スプールの一端側との間で前記ばね
のばね力を調整する筒状の第１ストッパと、基端側が該
第１ストッパに軸方向に移動可能に設けられ、先端側が
前記ばね室内に突出し、前記スプールの最大ストローク
位置を規制する第２ストッパとから構成し、前記ばねは、該第２ストッパの先端側外周に位置して前
記第１ストッパの他端側とスプールの一端側との間に配
設する構成としたことを特徴とする油圧ポンプの容量制
御装置。