泵容積控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于控制可變?nèi)莘e泵的泵容積的泵容積控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為安裝于液壓挖掘機(jī)等的工作裝置的液壓設(shè)備的壓力源，已知有使用被發(fā)動機(jī)驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的可變?nèi)莘e泵。
[0003]日本JPlO- 281073A公開了一種泵容積控制裝置，其包括用于調(diào)節(jié)可變?nèi)莘e泵的泵容積的斜盤、使斜盤偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)活塞、以及對導(dǎo)入至偏轉(zhuǎn)活塞的偏轉(zhuǎn)驅(qū)動壓進(jìn)行調(diào)節(jié)的電子控制調(diào)節(jié)器。
[0004]電子控制調(diào)節(jié)器包括:伺服切換閥，其靠滑閥移動而對導(dǎo)入至偏轉(zhuǎn)活塞的偏轉(zhuǎn)驅(qū)動壓進(jìn)行調(diào)節(jié)；流量控制用活塞，其借助流量控制側(cè)桿使滑閥移動；以及功率控制用活塞，其借助功率控制側(cè)桿使滑閥移動。
[0005]在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，通過根據(jù)控制信號移動的流量控制用活塞的工作使滑閥借助流量控制側(cè)桿移動，從而進(jìn)行泵的流量控制。
[0006]在控制系統(tǒng)產(chǎn)生異常、泵的負(fù)載上升而泵的輸入動力即將超過發(fā)動機(jī)等的驅(qū)動力的情況下，通過根據(jù)泵排出壓移動的功率控制用活塞的工作使滑閥借助功率控制側(cè)桿移動，從而進(jìn)行泵的流量控制。
[0007]但是，在上述現(xiàn)有的泵容積控制裝置中，流量控制用活塞以及功率控制用活塞的運(yùn)動經(jīng)由流量控制側(cè)桿或者功率控制側(cè)桿而傳遞到伺服切換閥的滑閥。由此，連桿機(jī)構(gòu)的松動(日文:力'夕)、摩擦所引起傳遞延遲可能會導(dǎo)致伺服切換閥的工作響應(yīng)性降低。由此，難以可靠地控制泵容積。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠可靠地控制可變?nèi)莘e泵的泵容積的泵容積控制
目.ο
[0009]根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，提供一種泵容積控制裝置，其根據(jù)斜盤的偏轉(zhuǎn)角使泵的泵容積變化，其中，該泵容積控制裝置包括:偏轉(zhuǎn)活塞，偏轉(zhuǎn)驅(qū)動壓越提高，該偏轉(zhuǎn)活塞使斜盤越向泵容積變小的方向偏轉(zhuǎn)；泵容積切換閥，其通過滑閥移動而調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)驅(qū)動壓；流量控制彈簧，其根據(jù)斜盤的偏轉(zhuǎn)角對滑閥進(jìn)行施力；功率控制活塞，其根據(jù)泵的泵排出壓而移動；以及功率控制彈簧，其根據(jù)斜盤的偏轉(zhuǎn)角對功率控制活塞進(jìn)行施力；在于功率控制活塞與滑閥之間形成間隙的流量控制狀態(tài)下，滑閥根據(jù)在流量控制信號壓的作用下作用于滑閥的力而移動，從而對偏轉(zhuǎn)驅(qū)動壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，在功率控制活塞與滑閥抵接的功率控制狀態(tài)下，滑閥根據(jù)在泵排出壓的作用下作用于功率控制活塞的力而移動，從而對偏轉(zhuǎn)驅(qū)動壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的泵容積控制裝置的液壓回路圖。
[0011]圖2是可變?nèi)莘e泵以及泵容積控制裝置的剖視圖。
[0012]圖3是表示圖2的II1-1II剖面的剖視圖。
[0013]圖4是表示待機(jī)狀態(tài)下的泵容積控制裝置的動作的剖視圖。
[0014]圖5是表示流量控制狀態(tài)下的泵容積控制裝置的動作的剖視圖。
[0015]圖6是表示功率控制狀態(tài)下的泵容積控制裝置的動作的剖視圖。
[0016]圖7是表示流量控制信號壓與控制流量之間的關(guān)系的特性圖。
[0017]圖8是表示泵排出壓與控制流量之間的關(guān)系的特性圖。
[0018]圖9是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的泵容積控制裝置的液壓回路圖。
[0019]圖10是表示流量控制信號壓與控制流量之間的關(guān)系的特性圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下，參照添附附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0021]首先，對第I實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0022]圖1是本實(shí)施方式中的泵容積控制裝置的液壓回路圖。泵容積控制裝置10設(shè)于安裝在液壓挖掘機(jī)上的液壓設(shè)備的壓力源。泵容積控制裝置10用于控制可變?nèi)莘e泵100 (以下，稱為“泵100”。)的泵容積(泵排量)。
[0023]泵100經(jīng)由吸入通路103吸入流體箱101的工作油，并將被加壓至泵排出壓P的工作油向排出通路104排出。經(jīng)由排出通路104而輸送的工作油被供給至用于驅(qū)動液壓挖掘機(jī)的動臂的液壓缸(省略圖示)。
[0024]此外，工作油并不局限于被供給至用于驅(qū)動動臂的液壓缸，也可以被供給至用于驅(qū)動臂或者鏟斗等的液壓缸、用于驅(qū)動行駛、回轉(zhuǎn)等的液壓馬達(dá)。
[0025]另外，在本實(shí)施方式中，使用工作油作為工作流體，但也可以取代工作油而例如使用水溶性替代液等。
[0026]泵100是被發(fā)動機(jī)109驅(qū)動的斜盤式軸向柱塞泵。泵100能夠根據(jù)斜盤15的偏轉(zhuǎn)角改變泵容積。
[0027]泵容積控制裝置10包括用于改變斜盤15的偏轉(zhuǎn)角的偏轉(zhuǎn)活塞16、以及對導(dǎo)入至偏轉(zhuǎn)活塞16的偏轉(zhuǎn)驅(qū)動壓Pc進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)器30。
[0028]安裝于液壓挖掘機(jī)的控制器(省略圖示)接收基于操作人員的桿操作量的操作信號，根據(jù)該操作信號控制設(shè)于液壓回路的電磁比例控制閥(省略圖示)等的工作，從而調(diào)節(jié)作為先導(dǎo)液壓的流量控制信號壓Pi。流量控制信號壓Pi經(jīng)由泵容積控制信號通路108被導(dǎo)入至調(diào)節(jié)器30。此外，在本實(shí)施方式中，通過控制電磁比例控制閥的工作而調(diào)節(jié)流量控制信號壓Pi，但也可以利用先導(dǎo)閥等直接將操作人員的操縱桿操作量作為先導(dǎo)液壓而調(diào)節(jié)流量控制信號壓Pi。
[0029]調(diào)節(jié)器30被導(dǎo)入有作為其他信號壓的泵100的泵排出壓P。調(diào)節(jié)器30根據(jù)泵排出壓P在流量控制狀態(tài)與功率控制狀態(tài)之間進(jìn)行切換。調(diào)節(jié)器30在泵排出壓P低于設(shè)定值的情況下成為流量控制狀態(tài)，在泵排出壓P為設(shè)定值以上的情況下成為功率控制狀態(tài)。
[0030]在流量控制狀態(tài)下，調(diào)節(jié)器30根據(jù)流量控制信號壓Pi調(diào)節(jié)導(dǎo)入至偏轉(zhuǎn)活塞16的偏轉(zhuǎn)驅(qū)動壓Pc。
[0031]在功率控制狀態(tài)下，調(diào)節(jié)器30根據(jù)泵排出壓P調(diào)節(jié)導(dǎo)入至偏轉(zhuǎn)活塞16的偏轉(zhuǎn)驅(qū)動壓Pc。
[0032]液壓挖掘機(jī)的控制器的運(yùn)轉(zhuǎn)模式在高負(fù)載模式與低負(fù)載模式之間切換。在高負(fù)載模式下，如后述那樣，為了提高泵100的負(fù)載而將功率控制信號壓Ppw調(diào)節(jié)得較高。在低負(fù)載模式下，為了降低泵100的負(fù)載而將功率控制信號壓Ppw調(diào)節(jié)得較低。功率控制信號壓Ppw經(jīng)由功率控制信號通路107而被導(dǎo)入調(diào)節(jié)器30?？刂破魍ㄟ^根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式控制設(shè)于液壓回路的電磁閥(省略圖示)的工作從而將功率控制信號壓Ppw在高負(fù)載模式用信號壓與低負(fù)載模式用信號壓之間切換。
[0033]圖2是泵100以及泵容積控制裝置10的剖視圖。
[0034]泵100包括:缸體12，其被發(fā)動機(jī)109驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)；活塞13，其在設(shè)于缸體12的多個缸14內(nèi)往復(fù)移動；以及斜盤15，活塞13追隨于該斜盤15。
[0035]在缸體12中固定有軸I。軸I的頂端部借助軸承2以旋轉(zhuǎn)自如的方式支承于泵殼體17，軸I的中央部借助軸承3以旋轉(zhuǎn)自如的方式支承于泵蓋19。發(fā)動機(jī)109的動力被傳遞至軸I的基端部1A。
[0036]斜盤15借助偏轉(zhuǎn)軸承9以擺動自如的方式支承于泵殼體17。若斜盤15的偏轉(zhuǎn)角變化，則活塞13相對于缸14的行程量變化，泵容積變化。
[0037]斜盤15的擺動中心軸線S相對于缸體12的旋轉(zhuǎn)軸線C偏移配置。由此，斜盤15在自各活塞13受到的反作用力的合力的作用下向偏轉(zhuǎn)角變大的方向被施力。即，使擺動中心軸線S相對于旋轉(zhuǎn)軸線C偏移如同向偏轉(zhuǎn)方向?qū)π北P15施力的偏轉(zhuǎn)施力機(jī)構(gòu)那樣發(fā)揮作用。
[0038]此外，也可以在斜盤15與泵殼體17之間設(shè)有彈簧、活塞而作為偏轉(zhuǎn)施力機(jī)構(gòu)。
[0039]偏轉(zhuǎn)活塞16以滑動自如的方式容納在形成于泵殼體17的偏轉(zhuǎn)缸18中。偏轉(zhuǎn)活塞16以及偏轉(zhuǎn)缸18配置為以平行于缸體12的旋轉(zhuǎn)軸線C以及后述的滑閥軸線O的方式延伸。
[0040]偏轉(zhuǎn)活塞16的頂端隔著滑履8滑動接觸于斜盤15的突出部16A。在偏轉(zhuǎn)活塞16與偏轉(zhuǎn)缸18之間劃分形成有偏轉(zhuǎn)驅(qū)動壓室6。偏轉(zhuǎn)活塞16伴隨著自調(diào)節(jié)器30導(dǎo)入至偏轉(zhuǎn)驅(qū)動壓室6的偏轉(zhuǎn)驅(qū)動壓Pc的提高而向圖1中的右方向移動，并隔著滑履8使斜盤15向偏轉(zhuǎn)角變小的方向偏轉(zhuǎn)。
[0041]在泵殼體17中螺紋結(jié)合地設(shè)有向偏轉(zhuǎn)缸18內(nèi)突出的插塞7。插塞7通過其頂端面抵接于偏轉(zhuǎn)活塞16的基端而限定斜盤15的最大偏轉(zhuǎn)角。
[0042]如圖2、圖3所示，調(diào)節(jié)器30包括安裝于泵殼體17的調(diào)節(jié)器殼體29。
[0043]在調(diào)節(jié)器殼體29的內(nèi)部沿泵容積切換閥40的滑閥41的滑閥軸線O方向并列容納有泵容積切換閥40、流量控制彈簧49、功率控制活塞60、功率控制彈簧31、32、桿35等。
[0044]泵容積切換閥40包括筒狀的套筒50和以相對于套筒50沿滑閥軸線O方向滑動自如的方式容納于套筒50的滑閥41。
[0045]在套筒50的基端部以螺紋結(jié)合的方式安裝有插塞56?；y41被流量控制彈簧49向朝向插塞56的方向(圖3中的左方向)施力。插塞56通過其頂端面抵接于滑閥41的基端面而限制滑閥41的行程。
[0046]在滑閥41中形成有在滑閥41的基端開口而沿軸向延伸的軸孔43。在軸孔43中以滑動自如的方式容納有銷58。在滑閥41的軸孔43與銷58的頂端之間劃分形成有信號壓室55?；y41以及銷58用基端抵接于插塞56從而被限制了向圖2、圖3中左方向的移動。
[0047]與操作人員的操