泵容积控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于控制可变容积泵的泵容积的泵容积控制装置。
【背景技术】
[0002]作为安装于液压挖掘机等的工作装置的液压设备的压力源，已知有使用被发动机驱动而旋转的可变容积泵。
[0003]日本JPlO- 281073A公开了一种泵容积控制装置，其包括用于调节可变容积泵的泵容积的斜盘、使斜盘偏转的偏转活塞、以及对导入至偏转活塞的偏转驱动压进行调节的电子控制调节器。
[0004]电子控制调节器包括:伺服切换阀，其靠滑阀移动而对导入至偏转活塞的偏转驱动压进行调节；流量控制用活塞，其借助流量控制侧杆使滑阀移动；以及功率控制用活塞，其借助功率控制侧杆使滑阀移动。
[0005]在正常运转时，通过根据控制信号移动的流量控制用活塞的工作使滑阀借助流量控制侧杆移动，从而进行泵的流量控制。
[0006]在控制系统产生异常、泵的负载上升而泵的输入动力即将超过发动机等的驱动力的情况下，通过根据泵排出压移动的功率控制用活塞的工作使滑阀借助功率控制侧杆移动，从而进行泵的流量控制。
[0007]但是，在上述现有的泵容积控制装置中，流量控制用活塞以及功率控制用活塞的运动经由流量控制侧杆或者功率控制侧杆而传递到伺服切换阀的滑阀。由此，连杆机构的松动(日文:力'夕)、摩擦所引起传递延迟可能会导致伺服切换阀的工作响应性降低。由此，难以可靠地控制泵容积。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种能够可靠地控制可变容积泵的泵容积的泵容积控制
目.ο
[0009]根据本发明的技术方案，提供一种泵容积控制装置，其根据斜盘的偏转角使泵的泵容积变化，其中，该泵容积控制装置包括:偏转活塞，偏转驱动压越提高，该偏转活塞使斜盘越向泵容积变小的方向偏转；泵容积切换阀，其通过滑阀移动而调节偏转驱动压；流量控制弹簧，其根据斜盘的偏转角对滑阀进行施力；功率控制活塞，其根据泵的泵排出压而移动；以及功率控制弹簧，其根据斜盘的偏转角对功率控制活塞进行施力；在于功率控制活塞与滑阀之间形成间隙的流量控制状态下，滑阀根据在流量控制信号压的作用下作用于滑阀的力而移动，从而对偏转驱动压进行调节，在功率控制活塞与滑阀抵接的功率控制状态下，滑阀根据在泵排出压的作用下作用于功率控制活塞的力而移动，从而对偏转驱动压进行调节。
【附图说明】
[0010]图1是本发明的第I实施方式的泵容积控制装置的液压回路图。
[0011]图2是可变容积泵以及泵容积控制装置的剖视图。
[0012]图3是表示图2的II1-1II剖面的剖视图。
[0013]图4是表示待机状态下的泵容积控制装置的动作的剖视图。
[0014]图5是表示流量控制状态下的泵容积控制装置的动作的剖视图。
[0015]图6是表示功率控制状态下的泵容积控制装置的动作的剖视图。
[0016]图7是表示流量控制信号压与控制流量之间的关系的特性图。
[0017]图8是表示泵排出压与控制流量之间的关系的特性图。
[0018]图9是本发明的第2实施方式的泵容积控制装置的液压回路图。
[0019]图10是表示流量控制信号压与控制流量之间的关系的特性图。
【具体实施方式】
[0020]以下，参照添附附图对本发明的实施方式进行说明。
[0021]首先，对第I实施方式进行说明。
[0022]图1是本实施方式中的泵容积控制装置的液压回路图。泵容积控制装置10设于安装在液压挖掘机上的液压设备的压力源。泵容积控制装置10用于控制可变容积泵100 (以下，称为“泵100”。)的泵容积(泵排量)。
[0023]泵100经由吸入通路103吸入流体箱101的工作油，并将被加压至泵排出压P的工作油向排出通路104排出。经由排出通路104而输送的工作油被供给至用于驱动液压挖掘机的动臂的液压缸(省略图示)。
[0024]此外，工作油并不局限于被供给至用于驱动动臂的液压缸，也可以被供给至用于驱动臂或者铲斗等的液压缸、用于驱动行驶、回转等的液压马达。
[0025]另外，在本实施方式中，使用工作油作为工作流体，但也可以取代工作油而例如使用水溶性替代液等。
[0026]泵100是被发动机109驱动的斜盘式轴向柱塞泵。泵100能够根据斜盘15的偏转角改变泵容积。
[0027]泵容积控制装置10包括用于改变斜盘15的偏转角的偏转活塞16、以及对导入至偏转活塞16的偏转驱动压Pc进行调节的调节器30。
[0028]安装于液压挖掘机的控制器(省略图示)接收基于操作人员的杆操作量的操作信号，根据该操作信号控制设于液压回路的电磁比例控制阀(省略图示)等的工作，从而调节作为先导液压的流量控制信号压Pi。流量控制信号压Pi经由泵容积控制信号通路108被导入至调节器30。此外，在本实施方式中，通过控制电磁比例控制阀的工作而调节流量控制信号压Pi，但也可以利用先导阀等直接将操作人员的操纵杆操作量作为先导液压而调节流量控制信号压Pi。
[0029]调节器30被导入有作为其他信号压的泵100的泵排出压P。调节器30根据泵排出压P在流量控制状态与功率控制状态之间进行切换。调节器30在泵排出压P低于设定值的情况下成为流量控制状态，在泵排出压P为设定值以上的情况下成为功率控制状态。
[0030]在流量控制状态下，调节器30根据流量控制信号压Pi调节导入至偏转活塞16的偏转驱动压Pc。
[0031]在功率控制状态下，调节器30根据泵排出压P调节导入至偏转活塞16的偏转驱动压Pc。
[0032]液压挖掘机的控制器的运转模式在高负载模式与低负载模式之间切换。在高负载模式下，如后述那样，为了提高泵100的负载而将功率控制信号压Ppw调节得较高。在低负载模式下，为了降低泵100的负载而将功率控制信号压Ppw调节得较低。功率控制信号压Ppw经由功率控制信号通路107而被导入调节器30。控制器通过根据运转模式控制设于液压回路的电磁阀(省略图示)的工作从而将功率控制信号压Ppw在高负载模式用信号压与低负载模式用信号压之间切换。
[0033]图2是泵100以及泵容积控制装置10的剖视图。
[0034]泵100包括:缸体12，其被发动机109驱动而旋转；活塞13，其在设于缸体12的多个缸14内往复移动；以及斜盘15，活塞13追随于该斜盘15。
[0035]在缸体12中固定有轴I。轴I的顶端部借助轴承2以旋转自如的方式支承于泵壳体17，轴I的中央部借助轴承3以旋转自如的方式支承于泵盖19。发动机109的动力被传递至轴I的基端部1A。
[0036]斜盘15借助偏转轴承9以摆动自如的方式支承于泵壳体17。若斜盘15的偏转角变化，则活塞13相对于缸14的行程量变化，泵容积变化。
[0037]斜盘15的摆动中心轴线S相对于缸体12的旋转轴线C偏移配置。由此，斜盘15在自各活塞13受到的反作用力的合力的作用下向偏转角变大的方向被施力。即，使摆动中心轴线S相对于旋转轴线C偏移如同向偏转方向对斜盘15施力的偏转施力机构那样发挥作用。
[0038]此外，也可以在斜盘15与泵壳体17之间设有弹簧、活塞而作为偏转施力机构。
[0039]偏转活塞16以滑动自如的方式容纳在形成于泵壳体17的偏转缸18中。偏转活塞16以及偏转缸18配置为以平行于缸体12的旋转轴线C以及后述的滑阀轴线O的方式延伸。
[0040]偏转活塞16的顶端隔着滑履8滑动接触于斜盘15的突出部16A。在偏转活塞16与偏转缸18之间划分形成有偏转驱动压室6。偏转活塞16伴随着自调节器30导入至偏转驱动压室6的偏转驱动压Pc的提高而向图1中的右方向移动，并隔着滑履8使斜盘15向偏转角变小的方向偏转。
[0041]在泵壳体17中螺纹结合地设有向偏转缸18内突出的插塞7。插塞7通过其顶端面抵接于偏转活塞16的基端而限定斜盘15的最大偏转角。
[0042]如图2、图3所示，调节器30包括安装于泵壳体17的调节器壳体29。
[0043]在调节器壳体29的内部沿泵容积切换阀40的滑阀41的滑阀轴线O方向并列容纳有泵容积切换阀40、流量控制弹簧49、功率控制活塞60、功率控制弹簧31、32、杆35等。
[0044]泵容积切换阀40包括筒状的套筒50和以相对于套筒50沿滑阀轴线O方向滑动自如的方式容纳于套筒50的滑阀41。
[0045]在套筒50的基端部以螺纹结合的方式安装有插塞56。滑阀41被流量控制弹簧49向朝向插塞56的方向(图3中的左方向)施力。插塞56通过其顶端面抵接于滑阀41的基端面而限制滑阀41的行程。
[0046]在滑阀41中形成有在滑阀41的基端开口而沿轴向延伸的轴孔43。在轴孔43中以滑动自如的方式容纳有销58。在滑阀41的轴孔43与销58的顶端之间划分形成有信号压室55。滑阀41以及销58用基端抵接于插塞56从而被限制了向图2、图3中左方向的移动。
[0047]与操作人员的操