可变容量型液压泵和建筑机械

文档序号:942584 发布日期:2020-10-30 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 可变容量型液压泵和建筑机械 (Variable displacement hydraulic pump and construction machine ) 是由 赤见俊也 山口祥 于 2020-03-24 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种可变容量型液压泵和建筑机械。本发明的可变容量型液压泵具备:壳体;多个柱塞,其设置于所述壳体内,绕第1旋转轴线公转;斜板,其设置于所述壳体内,以与所述第1旋转轴线交叉的第2旋转轴线为中心自转,并且,限制所述多个柱塞的沿着所述第1旋转轴线的方向上的移动;斜板旋转角输出部,其输出所述斜板的旋转角;以及传感器,其检测所述斜板旋转角输出部的位置。(The invention provides a variable displacement hydraulic pump and a construction machine. The variable displacement hydraulic pump of the present invention includes: a housing; a plurality of plungers disposed in the housing and revolving about a 1 st rotation axis; a swash plate that is provided in the housing, rotates about a 2 nd rotation axis intersecting the 1 st rotation axis, and regulates movement of the plurality of plungers in a direction along the 1 st rotation axis; a swash plate rotation angle output unit that outputs a rotation angle of the swash plate; and a sensor that detects a position of the swash plate rotation angle output portion.)

可变容量型液压泵和建筑机械

技术领域

本发明涉及一种可变容量型液压泵和建筑机械。

背景技术

作为可变容量型液压泵,存在用于向搭载到液压挖掘机等建筑机械的各种液压致动器供给工作油的斜板式可变容量型液压泵(以下,简称为液压泵)。这种液压泵具有旋转自如地支承到壳体内的旋转轴,具备与该旋转轴一体地旋转的缸体。在缸体设置有多个缸孔。在各缸孔***有柱塞。并且,由缸孔和柱塞构成缸室。

另外,在柱塞的形成有缸室的一侧的端部的相反侧端设置有被支承成倾角相对于壳体变更自如的斜板。斜板的倾斜角度的旋转轴线与缸体的旋转轴线正交。柱塞沿着斜板滑动,并且,柱塞在缸孔内的移动被斜板限制。在斜板上借助杆连结有使该斜板的倾斜角度变化的调节器的情况较多。斜板的倾角被调节器调整,而且,通过借助杆反馈倾角而精度良好地控制斜板的倾角。

基于这样的结构,若柱塞沿着斜板滑动,则该柱塞在缸孔内滑动移动。利用由此产生的缸室的容积的变化,以预定的流量喷出工作油。即、液压泵的喷出量基于斜板的倾斜角度而变化。

在此,公开有通过检测斜板的倾斜角度来没有偏差且高精度地控制液压泵的喷出量的各种各样的技术。例如,存在如下技术:检测用于连结斜板和调节器的杆的摆动角度,基于其检测结果算出斜板的倾斜角度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平8-189475号公报

发明内容

发明要解决的问题

不过,在小型的建筑机械中,期望的是液压泵的小型化。在这样的液压泵中,存在不设置杆而使调节器的结构简化的情况。在这样的情况下,难以检测斜板的倾斜角度。例如,若要直接地检测斜板的倾斜角度,则为了提高检测精度,需要冲程传感器等大规模的装置,或存在液压泵的制造成本增大的可能性。另外,对用于检测斜板的倾斜角度的传感器的位置产生制约,存在液压泵大型化的可能性。

本发明提供一种能够以简单的构造精度良好地检测斜板的倾斜角度、且能够小型化的可变容量型液压泵和建筑机械。

用于解决问题的方案

本发明的一形态的可变容量型液压泵具备:壳体;多个柱塞,其设置于所述壳体内,绕第1旋转轴线公转;斜板,其设置于所述壳体内,以与所述第1旋转轴线交叉的第2旋转轴线为中心自转,并且,限制所述多个柱塞的沿着所述第1旋转轴线的方向上的移动;斜板旋转角输出部,其输出所述斜板的旋转角;以及传感器,其检测所述斜板旋转角输出部的位置。

通过如此构成,不是利用传感器直接地检测斜板的倾斜角度,而是利用传感器检测斜板旋转角输出部的移动即可。因此,无需大规模的传感器,就能够以简单的构造抑制可变容量型液压泵的制造成本。

另外,仅凭使斜板旋转角输出部的形状变化,能够提高传感器的布局性。

因此,能够使可变容量型液压泵小型化。

在上述结构中,也可以是,根据所述传感器的输出控制所述斜板的旋转角。

通过如此构成,能够使斜板高精度地运动。

在上述结构中,也可以是,所述传感器是旋转角传感器,在所述第2旋转轴线上配置有所述旋转角传感器。

通过如此构成,能够降低传感器的成本。另外,通过将旋转角传感器配置于第2旋转轴线上,能够在该第2旋转轴线上检测斜板的倾斜角度。

因此,能够更精度良好地检测斜板的倾斜角度。

在上述结构中,也可以是,所述传感器是电位计,所述斜板旋转角输出部是一端侧以无法旋转的方式与所述电位计的旋转检测轴连结、另一端侧以能够旋转的方式与所述斜板连结起来的连接构件。

通过如此构成,能够将可变容量型液压泵设为进一步简单的构造。

在上述结构中,也可以是,在所述连接构件和所述斜板中任一者设置有突起,在所述连接构件和所述斜板中任意另一者设置有***述突起的凹部。

通过如此构成,能够使连接构件和斜板容易地连结。

在上述结构中,也可以是,所述壳体具备开口部,所述传感器封堵所述开口部。

通过如此构成,能够将传感器容易地安装于壳体。

在上述结构中,也可以是,所述开口部形成于所述第2旋转轴线上。

通过如此构成,能够在第2旋转轴线上容易地安装传感器。因此,能够使传感器的安装容易、同时精度良好地检测斜板的倾斜角度。

本发明的其他形态的建筑机械具备:上述的可变容量型液压泵;和车身,其搭载有所述可变容量型液压泵。

通过如此构成,能够提供能够以简单的构造精度良好地检测斜板的倾斜角度且小型的建筑机械。

发明的效果

上述的可变容量型液压泵和建筑机械能够以简单的构造精度良好地检测斜板的倾斜角度,且能够小型化。

附图说明

图1是本发明的实施方式中的建筑机械的概略结构图。

图2是本发明的实施方式中的液压泵的沿着轴向的剖视图。

图3是放大了本发明的实施方式中的液压泵的一部分的立体图。

图4是从缸体侧观察本发明的实施方式中的斜板的立体图。

图5是从前法兰盘侧观察本发明的实施方式中的斜板的立体图。

图6是表示本发明的实施方式中的从壳体主体拆掉旋转角传感器后的状态的立体图。

图7是切掉图3的旋转角传感器和该旋转角传感器的周围的一部分的立体图。

图8是表示本发明的实施方式中的旋转角传感器的安装方法的顺序的说明图。

图9是表示本发明的实施方式中的旋转角传感器的安装方法的顺序的说明图。

图10是表示本发明的实施方式中的旋转角传感器的安装方法的顺序的说明图。

附图标记说明

1、液压泵(可变容量型液压泵);2、壳体;5、斜板;8、旋转角传感器(传感器);9、壳体主体(壳体);10、前法兰盘(壳体);12a、传感器安装开口部(开口部);21、柱塞;36、连结销(突起);61、第1旋转检测轴(旋转检测轴);63、基座部;68、连接构件(斜板旋转角输出部);71、连结槽(凹部);77、第2旋转检测轴(旋转检测轴);100、建筑机械;101、回转体(车身);102、行驶体(车身);C1、中心轴线(第1旋转轴线);C2、旋转轴线(第2旋转轴线)。

具体实施方式

接着,基于附图说明本发明的实施方式。

(建筑机械)

图1是建筑机械100的概略结构图。

如图1所示,建筑机械100是例如液压挖掘机。建筑机械100具备回转体(相当于权利要求的车身)101和行驶体(相当于权利要求的车身)102。回转体101以能够回转的方式设置于行驶体102之上。在回转体101设置有液压泵1。

回转体101具备:操作者能够搭乘的驾驶室103;动臂104,其具有以摆动自如的方式与驾驶室103连结的一端;斗杆105,其具有以摆动自如的方式与动臂104的同驾驶室103相反的一侧的另一端(顶端)连结的一端;以及铲斗106,其以摆动自如的方式与斗杆105的同动臂104相反的一侧的另一端(顶端)连结。另外,在驾驶室103内设置有液压泵1。驾驶室103、动臂104、斗杆105、以及铲斗106被从该液压泵1供给的工作油驱动。

(液压泵)

图2是液压泵1的剖视图。图3是放大了液压泵1的一部分的立体图。

如图2、图3所示,液压泵1是所谓的斜板式可变容量型液压泵。液压泵1具备:壳体2;旋转轴3,其被支承成相对于壳体2旋转自如;缸体4,其收纳于壳体2内,并固定于旋转轴3;斜板5,其旋转自如地收纳于壳体2内,控制从液压泵1喷出的工作油的喷出量;第1施力部6和第2施力部7,其控制斜板5的旋转角;以及旋转角传感器8,其检测斜板5的旋转角。

此外,在图2中,为了使说明易于理解,适当变更了各构件的比例尺。

另外,在图3中,简化了壳体2的图示。另外,在以下的说明中,将与旋转轴3的中心轴线(相当于权利要求的第1旋转轴线)C1平行的方向简称为轴向,将旋转轴3的旋转方向简称为周向,将旋转轴3的径向简称为径向。

壳体2具备:壳体主体9,其具有开口部9a;和前法兰盘10,其封堵壳体主体9的开口部9a。在壳体主体9上,在与开口部9a相反的一侧的底部9b设置有将旋转轴3的一端支承成旋转自如的轴承11。

在壳体主体9的侧面9c上,在与斜板5相对应的位置形成有用于安装旋转角传感器8的引导凹部12。利用该引导凹部12而将旋转角传感器8安装于预定位置。

在引导凹部12形成有旋转角检测用的传感器安装开口部(相当于权利要求的开口部)12a。以封堵该传感器安装开口部12a的方式设置有旋转角传感器8。此外,随后论述引导凹部12和传感器安装开口部12a的详细的形状和位置。

另外,在壳体主体9的侧面9c上,在内表面侧设置有引导第2施力部7的随后论述的施力杆46的第1引导部49。在壳体主体9的底部9b形成有与第1引导部49连通的安装凹部48。在安装凹部48安装有第2施力部7的随后论述的施力销单元50。

而且,在壳体主体9形成有未图示的供给端口和排出端口。供给端口与未图示的罐连接。排出端口经由未图示的控制阀等与驾驶室103、动臂104、斗杆105、以及铲斗106连接。

在前法兰盘10上,在靠壳体主体9侧的内表面10a以突出的方式形成有斜板支承部30。斜板支承部30将斜板5支承成旋转自如。在斜板支承部30形成有从径向看来呈半圆形形状的凹部30a。斜板5与该凹部30a抵接。

另外,在前法兰盘10上,在径向外侧设置有外螺纹状的止挡件40。斜板5的一部分与止挡件40抵接,该止挡件40限制斜板5的旋转角。通过将止挡件40相对于前法兰盘10转动,止挡件40相对于前法兰盘10的内表面10a侧突出的突出量变化。由此,斜板5的旋转角被限制。

另外,在前法兰盘10形成有旋转轴3能够贯穿的贯通孔13。在该贯通孔13设置有将旋转轴3的另一端侧支承成旋转自如的轴承14。另外,在贯通孔13中,在比轴承14靠与壳体主体9相反的一侧(前法兰盘10的外侧)的位置设置有油封15。旋转轴3的另一端穿过轴承14和油封15而向前法兰盘10的外侧突出。油封15防止来自内部的油的流出,并且,防止异物等从前法兰盘10与旋转轴3之间进入。

在旋转轴3的穿过油封15而突出来的另一端形成有第1花键3a。未图示的发动机等动力源与旋转轴3借助该第1花键3a连结。在旋转轴3的比斜板5靠壳体主体9的底部9b侧的位置、也就是说旋转轴3的轴向中央形成有第2花键3b。在旋转轴3的与第2花键3b相对应的部位嵌合有缸体4。

缸体4形成为圆柱状。在缸体4的径向中央形成有能够***或能够压入旋转轴3的贯通孔16。也在贯通孔16形成有花键16a。该花键16a与旋转轴3的第2花键3b进行花键配合。由此,旋转轴3与缸体4一体地旋转。

在贯通孔16的从轴向中央到端部4a之间以包围旋转轴3的周围的方式形成有凹部20。另外,在贯通孔16的从轴向中央到斜板5侧之间,在内周面的一部分形成有在轴向上贯通缸体4的贯通孔25。

在凹部20收纳有随后论述的弹簧23和保持架24a、24b。在贯通孔25收纳有随后论述的连结构件26,该连结构件26能够在轴向上移动。

另外,在缸体4以包围旋转轴3的周围的方式形成有多个缸孔17。缸孔17沿着周向以等间隔配置。另外,缸孔17沿着轴向形成,斜板5侧开口。在缸体4的与前法兰盘10相反的一侧的端部4a,在与各缸孔17相对应的位置形成有连通这些缸孔17和缸体4的外部的连通孔18。

在缸体4的端部4a以与该端部4a的端面重叠的方式设置有圆板状的阀板19。阀板19固定于壳体主体9。即使是在缸体4与旋转轴3一起旋转的情况下,阀板19也相对于壳体2(壳体主体9)静止。

在阀板19以在阀板19的厚度方向上贯通的方式形成有与缸体4的各连通孔18连通的未图示的供排端口。各缸孔17和在壳体主体9形成的未图示的供给端口和排出端口经由这些阀板19的供排端口和缸体4的连通孔18连通。阀板19固定于壳体主体9,因此,缸孔17根据缸体4的旋转状态在经由阀板19从供给端口供给工作油的状态和向排出端口排出工作油的状态之间切换。

在各缸孔17收纳有柱塞21,该柱塞21能够沿着轴向滑动。通过柱塞21收纳于缸孔17,柱塞21随着旋转轴3和缸体4的旋转而绕旋转轴3的中心轴线C1公转。

在柱塞21的靠斜板5侧的端部一体形成有球状的凸部28。另外,柱塞21的内部形成为空腔。该空腔由缸孔17内的工作油充满。因而,柱塞21的往复运动与工作油相对于缸孔17的供给和排出相关联。也就是说,在柱塞21被从缸孔17拉出之际,从供给端口向缸孔17内供给工作油。在柱塞21进入缸孔17内之际,从缸孔17内向排出端口排出工作油。

收纳到缸体4的凹部20的弹簧23是例如螺旋弹簧。弹簧23被压缩在收纳到凹部20的两个保持架24a、24b之间。因此,弹簧23向由于其弹性力伸长的朝向产生作用力。弹簧23的作用力借助两个保持架24a、24b中的一个保持架24b向连结构件26传递。

在比连结构件26靠前法兰盘10侧的位置,在旋转轴3的周围设置有圆筒状的按压构件27。连结构件26所受到的弹簧23的作用力向按压构件27传递。按压构件27将随后论述的滑靴保持构件29朝向斜板5侧按压。

在收纳到缸体4的各缸孔17的各柱塞21,在这些柱塞21的凸部28安装有滑靴22。在滑靴22的收容凸部28这一侧的面以与凸部28的形状相对应的方式形成有球状的凹部22a。柱塞21的凸部28嵌入该凹部22a。由此,滑靴22被连结成相对于柱塞21的凸部28旋转自如。

各滑靴22由滑靴保持构件29保持成一体。该滑靴保持构件29被按压构件27向斜板5侧按压。而且,借助滑靴保持构件29而各滑靴22被按压构件27向斜板5侧按压。

图4是从缸体4侧观察斜板5的立体图。图5是从前法兰盘10侧观察斜板5的立体图。

如图1、图4、图5所示,斜板5具有如下作用:旋转而倾斜,从而限制各柱塞21的沿着轴向的方向上的移动。斜板5具有从缸体4侧看来呈圆环状的斜板主体31。在斜板主体31的径向中央形成有在轴向上贯通的贯穿孔32。旋转轴3贯穿于贯穿孔32。在斜板主体31的缸体4侧形成有平坦的滑动面31a。各滑靴22以能够滑动的方式按压于该滑动面31a。

在斜板主体31的斜板31a的背面侧以贯穿孔32为中心而在径向上相对配置有两个支承凸部33、34。两个支承凸部33、34(第1支承凸部33、第2支承凸部34)是用于使斜板5以旋转自如的方式支承于前法兰盘10的部位。各支承凸部33、34形成为从径向看来呈半圆状,具有圆弧面33a、34a。各支承凸部33、34以这些圆弧面33a、34a朝向前法兰盘10侧的方式形成为从斜板主体31突出。

各支承凸部33、34的圆弧面33a、34a以能够滑动的方式与在前法兰盘10突出形成的斜板支承部30的凹部30a抵接。由于圆弧面33a、34a在凹部30a处滑动,斜板5相对于前法兰盘10旋转。即、斜板5的旋转轴线(相当于权利要求的第2旋转轴线)C2与旋转轴3的中心轴线C1正交,且位于凹部30a和圆弧面33a、34a的圆弧中心(参照图2)。斜板5以旋转轴线C2为中心自转。

在两个支承凸部33、34的第1支承凸部33的径向的外侧面33b上,在该外侧面33b的大致中央形成有销孔35。在销孔35,通过压入等固定有用于连结随后论述的连接构件68的连结销(相当于权利要求的突起)36(参照图7)。在连结销36固定到销孔35的状态下,连结销36从第1支承凸部33的外侧面33b沿着旋转轴线C2方向突出。

另外,在第1支承凸部33的外侧面33b上,在从靠滑动面31a侧的端部到稍微超过了销孔35的周围之间形成有引导槽58。引导槽58是用于向连结销36引导随后论述的连接构件68的槽。

另外,在斜板主体31的径向侧部一体成形有以贯穿孔32为中心而在径向上相对的第1被施力部37和第2被施力部38。第1被施力部37和第2被施力部38的相对的方向与两个支承凸部33、34相对的方向正交。

第1被施力部37从斜板主体31朝向径向外侧延伸。第1被施力部37随着朝向径向外侧去而稍微尖细地形成。在第1被施力部37的径向外侧(顶端侧),在与各支承凸部33、34的突出方向相反的一侧的面(靠缸体4侧的面)形成有连结凹部39。第1施力部6与连结凹部39连结。连结凹部39形成为从轴向看来呈圆形形状。另外,在第1被施力部37的顶端形成有倒圆部37a。倒圆部37a的圆弧中心与连结凹部39的中心大致一致。

第2被施力部38从斜板主体31朝向与第1被施力部37相反的一侧延伸。第2被施力部38形成为从轴向看来呈长方形形状。在本实施方式中,第2被施力部38的靠前法兰盘10侧的面38a与设置到前法兰盘10的止挡件40抵接。

在第2被施力部38,在与各支承凸部33、34的突出方向相反的一侧的面(靠缸体4侧的面)的大致整体形成有抵接面41。抵接面41是通过平坦地切除第2被施力部38而形成的。第2施力部7与抵接面41抵接。

如图2所示,如此构成的斜板5相对于前法兰盘10旋转,从而第1被施力部37、第2被施力部38以相对于前法兰盘10接近、远离的方式倾斜。也就是说,斜板5的旋转角可以说成相对于与斜板5的旋转轴3正交的面倾斜的倾斜角度。

其中,斜板5的旋转角(倾斜角度)是指滑动面31a同与旋转轴3正交的面所成的角度。也就是说,该角度越小,斜板5的旋转角越小。

如图2所示,第1施力部6对斜板5向斜板5的旋转角变大的朝向施力。第1施力部6具备:第1保持架42,其配置到壳体主体9的底部9b侧;第2保持架43,其配置到斜板5侧;以及第1弹簧44和第2弹簧45,其配置到第1保持架42与第2保持架43之间。

在第2保持架43的斜板5侧以突出的方式形成有球状的连结凸部43a。通过该连结凸部43a与斜板5的连结凹部39抵接,第2保持架43被连结成相对于斜板5旋转自如。

第1弹簧44被压缩在第1保持架42与第2保持架43之间。因此,第1弹簧44向由于其弹性力而第1弹簧44伸长的朝向产生作用力。

第2弹簧45配置于第1弹簧44的内侧。因此,第2弹簧45的外径比第1弹簧44的外径小。第2弹簧45固定于第2保持架43。

第2弹簧45在斜板5的旋转角较大的状态(参照图2)下远离第1保持架42。由此,在斜板5的旋转角较大的情况下,仅第1弹簧44的作用力作用于斜板5。

相对于此,若斜板5的旋转角变小,则在某旋转角时,第2弹簧45与第1保持架42接触。若斜板5的旋转角进一步变小,则第2弹簧45也被压缩在第1保持架42与第2保持架43之间。由此,第1弹簧44和第2弹簧45这两者的作用力作用于斜板5。

如此,第1施力部6能够根据斜板5的旋转角使其作用力阶段性地变化。此外,第2弹簧45并不限于固定于第2保持架43的构造,也可以固定于第1保持架42。另外,也可以不固定于第1保持架42和第2保持架43中任一个,而能够在第1保持架42与第2保持架43之间移动。

第2施力部7使与第1施力部6对斜板5的作用力相反的朝向的作用力作用于斜板5。特别是第2施力部7克服由第1施力部6带来的向斜板5的旋转角变大的朝向的作用力而对斜板5向斜板5的旋转角变小的朝向施力。

第2施力部7具备施力杆46和施力销单元50。施力销单元50以单元壳体51和多个施力销52、53为主要结构。此外,在图2中,多个施力销52、53仅图示两根,多个施力销52、53设置有例如4根。

单元壳体51以嵌入壳体主体9的安装凹部48的方式安装。在单元壳体51的斜板5侧设置有引导多个施力销52、53的多个第2引导部54。第2引导部54是沿着轴向贯通单元壳体51的孔。另外,在单元壳体51的与斜板5相反的一侧设置有与多个第2引导部54中的1个连通的缸孔55。缸孔55在单元壳体51的与第2引导部54相反的一侧开口。该缸孔55的开口部由盖构件57封堵。

在缸孔55内配置有圆柱状的施力柱塞56,施力柱塞56能够相对于缸孔55在轴向上滑动。

在第2引导部54收纳有各施力销52、53,各施力销52、53能够在轴向上滑动。

多个施力销52、53中的一个施力销52形成得比另一个施力销53长。这样的一个施力销52收纳于与缸孔55连通的第2引导部54。一个施力销52的与斜板5相反的相反侧端向缸孔55突出。

例如基于从液压泵1喷出来的工作油的信号压力、来自由相同的驱动源驱动的其他液压泵的信号压力、与由相同的驱动源驱动的空调等外部设备的工作相对应的信号压力等被向第2引导部54输入。由例如控制阀生成的信号压力等被向缸孔55输入。各施力销52、53根据与各施力销52、53相对应的信号压力对施力杆46朝向斜板5施力。

施力杆46配置于斜板5的抵接面41与各施力销52、53之间。施力杆46以在轴向上变长的方式形成为圆柱状,被壳体主体9的第1引导部49引导成能够在轴向上移动。

在施力杆46的靠抵接面41侧的端部形成有球状面46a。因此,即使起因于斜板5的旋转角变化而斜板5(抵接面41)与施力杆46所成的角度变化,也能够将对斜板5的作用力从球状面46a向抵接面41恰当地传递。

(引导凹部、传感器安装开口部、以及旋转角传感器)

图6是表示从壳体主体9拆掉旋转角传感器8后的状态的立体图。

如图6所示,形成于壳体主体9的引导凹部12形成于包含旋转轴线C2在内的区域。引导凹部12形成为从旋转轴线C2方向看来呈四边形形状。引导凹部12的四边中的、相对的二边沿着轴向,其他相对的二边与轴向正交。

形成于引导凹部12的传感器安装开口部12a形成于旋转轴线C2上。传感器安装开口部12a形成为从旋转轴线C2方向看来呈四边形形状。传感器安装开口部12a的四边也沿着与引导凹部12的四边的方向相同的方向。也就是说,传感器安装开口部12a的四边中的、相对的二边沿着轴向,其他相对的二边与轴向正交。

液压泵1的旋转轴线C2和该旋转轴线C2的周围经由传感器安装开口部12a暴露。即、缸体4、斜板5、滑靴22、滑靴保持构件29、以及柱塞21各自的一部分经由传感器安装开口部12a暴露。

在壳体主体9的侧面9c与斜板5中的第1支承凸部33的外侧面33b之间形成有微小的间隙S。能够利用该间隙S避免壳体主体9的侧面9c与固定到斜板5的第1支承凸部33的连结销36(参照图7)干涉。

另外,在壳体主体9的侧面9c上,在与传感器安装开口部12a的四角相对应的位置形成有内螺纹部60。内螺纹部60是将旋转角传感器8固定于壳体主体9的构件。

图7是切掉图3的旋转角传感器8和该旋转角传感器8的周围的一部分的立体图。

如图3、图7所示,旋转角传感器8以封堵壳体主体9中的在斜板5的旋转轴线C2上形成的传感器安装开口部12a的方式设置。旋转角传感器8是例如电位计(可变电阻器)。旋转角传感器8具备:第1旋转检测轴(相当于权利要求的旋转检测轴)61;传感器主体62,其检测与第1旋转检测轴61的旋转角相应的电阻值;以及基座部63,其用于将传感器主体62固定于壳体主体9的侧面9c。旋转角传感器8检测与第1旋转检测轴61的旋转角相应的电阻值,基于该电阻值算出第1旋转检测轴61的旋转角。

基座部63是板状,且形成为从旋转轴线C2方向看来呈四边形形状。

基座部63以比壳体主体9的传感器安装开口部12a的大小大的方式形成。传感器安装开口部12a被基座部63封堵。在基座部63的四角形成有与壳体主体9的内螺纹部60连通的螺栓贯穿孔63a(参照图8)。螺栓64贯穿该螺栓贯穿孔63a,将螺栓64与壳体主体9的内螺纹部60紧固,从而基座部63被固定于壳体主体9。

在将基座部63固定到壳体主体9的状态下,在基座部63的与壳体主体9相反的一侧的上表面63b一体成形有隔着旋转轴线C2从两侧沿着旋转轴线C2立起的两个支承壁67。在两个支承壁67上载置并固定有传感器主体62。

另外,在将基座部63固定到壳体主体9的状态下,在基座部63的旋转轴线C2的通过位置一体成形有圆筒状的轴承外壳65。轴承外壳65从基座部63朝向斜板5侧突出。在轴承外壳65设置有带凸缘的轴承66。带凸缘的轴承66以其凸缘部66a与轴承外壳65的顶端(斜板5侧的端部)抵接的方式配置。第1旋转检测轴61借助带凸缘的轴承66旋转自如地支承于基座部63。

第1旋转检测轴61的轴心C3与旋转轴线C2一致。第1旋转检测轴61的靠斜板5侧的一端61a相对于轴承66向斜板5侧突出。另外,第1旋转检测轴61的靠传感器主体62侧的另一端61b相对于支承壁67向传感器主体62侧突出。

在第1旋转检测轴61的一端61a安装有连接构件68。连接构件68是跨在第1旋转检测轴61的一端61a与斜板5的连结销36之间的板状的构件。连接构件68的厚度方向与旋转轴线C2方向一致。

在连接构件68的长度方向上的靠第1旋转检测轴61侧的一端68a侧形成有供第1旋转检测轴61的一端61a***的贯通孔69。贯通孔69在连接构件68的厚度方向上贯通。

其中,第1旋转检测轴61的一端61a和贯通孔69以连接构件68相对于第1旋转检测轴61不旋转的方式形成。例如,沿着旋转轴线C2平坦地切除一端61a的一部分(D形切除)。由此,将一端61a的与旋转轴线C2正交的截面的形状设为D字状。另一方面,贯通孔69的形状也设为与一端61a的形状相应地从旋转轴线C2方向看来呈D字状。通过如此形成第1旋转检测轴61的一端61a和贯通孔69,连接构件68相对于第1旋转检测轴61的旋转被防止。

第1旋转检测轴61的一端61a经由连接构件68的贯通孔69向斜板5侧突出。在其突出来的部位安装有未图示的挡圈等。

挡圈防止连接构件68从第1旋转检测轴61脱落。另外,连接构件68被未图示的挡圈与安装到基座部63的带凸缘的轴承66的凸缘部66a夹持。由此,连结成连接构件68无法相对于第1旋转检测轴61旋转。

此外,将连接构件68连结成无法相对于第1旋转检测轴61旋转的部件并不限于上述的D形切除。连结成连接构件68无法相对于第1旋转检测轴61旋转即可。例如,也可以使用螺栓等将连接构件68固定于第1旋转检测轴61。

在连接构件68的靠连结销36侧的另一端68b形成有连结槽(相当于权利要求的凹部)71。连结槽71在连接构件68的短边方向中央形成于从另一端68b到稍靠长度方向内侧的位置之间。另外,连结槽71以在连接构件68的厚度方向两面开口的方式形成。由此,连接构件68的另一端68b成为两叉状。连结销36***如此形成的连结槽71,连结成连接构件68能够相对于连结销36旋转。

其中,形成于壳体主体9的传感器安装开口部12a形成为在连接构件68的长度方向朝向轴向的状态(图7所示的状态)下、该连接构件68能够贯穿传感器安装开口部12a的大小。

传感器主体62具备:圆柱状的传感器壳体72,其载置到基座部63的两个支承壁67上;和检测部73,其设置到传感器壳体72中的与基座部63相反的一侧。

在传感器壳体72形成有朝向基座部63侧突出的凸部72a。以该凸部72a嵌入两个支承壁67之间的方式传感器壳体72载置于支承壁67上。传感器壳体72被螺栓80固定于支承壁67上。

在传感器壳体72的旋转轴线C2上,沿着该旋转轴线C2形成有收纳孔74。在收纳孔74收纳有连结第1旋转检测轴61和检测部73的连接器76。另外,在传感器壳体72的侧面形成有连通传感器壳体72的径向外方和收纳孔74的引出孔75。从检测部73延伸的未图示的传感器线经由该引出孔75引出。该传感器线与未图示的控制设备连接。

配置到传感器壳体72上的检测部73具有第2旋转检测轴(相当于权利要求的旋转检测轴)77。第2旋转检测轴77***传感器壳体72的收纳孔74。并且,第2旋转检测轴77和第1旋转检测轴61借助收纳到传感器壳体72的连接器76连结。由此,第2旋转检测轴77与第1旋转检测轴61一体地旋转。第2旋转检测轴77的旋转角由检测部73检测。检测部73的检测结果作为信号经由未图示的传感器线向未图示的控制设备输出。

此外,期望的是,连接器76具有能够吸收第2旋转检测轴77与第1旋转检测轴61之间的轴偏移的调心功能。由此,能够利用连接器76使第2旋转检测轴77和第1旋转检测轴61合理地连结。

(旋转角传感器的安装方法)

接着,对旋转角传感器8向壳体主体9的安装方法进行说明。

图8~图10是表示旋转角传感器8的安装方法的顺序的说明图。图8~图10与前述的图7相对应。

其中,旋转角传感器8预先装配有第1旋转检测轴61、传感器主体62、以及基座部63。而且,在旋转角传感器8的第1旋转检测轴61安装有连接构件68。另外,液压泵1除了旋转角传感器8之外被预先装配。

首先,如图8所示,在壳体主体9的传感器安装开口部12a上,准备预先装配起来的旋转角传感器8。此时,使连接构件68朝向传感器安装开口部12a侧。另外,使连接构件68的位置与传感器安装开口部12a的位置对准。

从该状态起,如图9所示,使旋转角传感器8朝向传感器安装开口部12a下降(参照图9中的箭头Y1)。并且,使旋转角传感器8的基座部63与壳体主体9的侧面9c抵接。在该状态下,连接构件68经由传感器安装开口部12a进入壳体主体9的内部。另外,斜板5的旋转轴线C2与旋转角传感器8中的第1旋转检测轴61和第2旋转检测轴77的轴心C3偏离。也就是说,设置到斜板5的第1支承凸部33的连结销36未***连接构件68的连结槽71。

此外,传感器安装开口部12a形成为在连接构件68的长度方向朝向轴向的状态(参照图8、图9)下、该连接构件68能够贯穿的大小。因此,壳体主体9与连接构件68不会干涉。

另外,在图9中虽未图示,但在使旋转角传感器8朝向传感器安装开口部12a下降了的状态下,在引导凹部12的周围形成的台阶的一边12b与基座部63的一边63c(任意一边12b、63c也参照图3)抵接。

接下来,如图10所示,使旋转角传感器8朝向前法兰盘10侧滑动移动(参照图10中的箭头Y2)。此时,使基座部63沿着引导凹部12的一边12c滑动移动即可。其中,引导凹部12形成为从旋转轴线C2方向看来呈四边形形状。引导凹部12的四边中的、相对的二边沿着轴向,其他相对的二边与轴向正交。因此,能够使旋转角传感器8沿着引导凹部12的一边12c在轴向上容易地滑动移动。如此,引导凹部12具有用于使旋转角传感器8在组装时滑动移动的引导件的作用。

若使旋转角传感器8朝向前法兰盘10侧滑动移动,则连接构件68进入壳体主体9的侧面9c与斜板5中的第1支承凸部33的外侧面33b之间的间隙S(参照图6)。并且,设置到第1支承凸部33的连结销36***连接构件68的连结槽71。

此时,在第1支承凸部33的外侧面33b,在从靠滑动面31a侧的端部到稍微超过了销孔35的周围之间形成有引导槽58,因此,连接构件68被该引导槽58引导。因此,在由于壳体主体9而无法目视连结销36的位置的情况下,也能够容易地将连结销36***连接构件68的连结槽71。

另外,通过使旋转角传感器8朝向前法兰盘10侧滑动移动,在引导凹部12的周围形成的台阶的另一边12c与基座部63的另一边63d抵接。由此,进行旋转角传感器8相对于壳体主体9的定位。如此,引导凹部12也具有进行旋转角传感器8相对于壳体主体9的定位的作用。

若进行旋转角传感器8相对于壳体主体9的定位,则斜板5的旋转轴线C2与旋转角传感器8中的第1旋转检测轴61(第2旋转检测轴77)的轴心C3之间的位置对准。

此外,作为旋转轴线C2与轴心C3之间的对位方法,例如存在如下方法:不形成引导凹部12,通过使壳体主体9的内螺纹部60与基座部63的螺栓贯穿孔63a之间的位置对准来进行。另外,并不限于这些方法,能进行旋转轴线C2与轴心C3之间的对位即可。例如,也可以是,通过在壳体主体9的侧面9c设置有定位凸部等,使基座部63的一边63d与凸部抵接,从而进行旋转轴线C2与轴心C3之间的对位。在进行了旋转轴线C2与轴心C3之间的对位的状态下,壳体主体9的传感器安装开口部12a被基座部63封堵。

接下来,如图7所示,螺栓64贯穿基座部63的螺栓贯穿孔63a。并且,将螺栓64与壳体主体9的内螺纹部60紧固。由此,基座部63被固定于壳体主体9,旋转角传感器8向壳体主体9的安装完成。

(液压泵的动作)

接着,对液压泵1的动作进行说明。

液压泵1输出基于来自缸孔17的工作油的喷出(和工作油向缸孔17的供给)的驱动力。

更具体而言,首先,利用来自发动机等动力源的动力使旋转轴3旋转,从而缸体4与旋转轴3一体地旋转。随着缸体4的旋转,柱塞21绕旋转轴3的中心轴线C1公转。

安装到各柱塞21的凸部28的各滑靴22由于弹簧23的作用力而不管斜板5的旋转角如何、恰当地追随斜板5的滑动面31a而被压靠于斜板5的滑动面31a。另外,柱塞21的凸部28形成为球状,并且,供该凸部28嵌入的滑靴22的凹部22a也形成为球状。因此,即使斜板5的旋转角变化,各滑靴22也追随斜板5的倾斜并恰当地追随滑动面31a而被压靠于该滑动面31a。

若随着缸体4的旋转、柱塞21绕旋转轴3的中心轴线C1公转,则各滑靴22也在斜板5的滑动面31a上一边绕旋转轴3的中心轴线C1公转一边滑动。由此,各柱塞21在各缸孔17内沿着轴向滑动,各柱塞21进行往复动作。如此,斜板5限制各柱塞21的沿着轴向的方向上的移动。根据柱塞21的往复动作,工作油从一部分缸孔17喷出,并且,工作油吸入其他缸孔17,液压泵被实现。

其中,若斜板5(滑动面31a)的旋转角变化,则柱塞21的往复运动的冲程(滑动距离)变化。即、斜板5的旋转角越大,与各柱塞21的往复运动相伴的、工作油相对于缸孔17的供给量和排出量越大。相对于此,斜板5的旋转角越小,与各柱塞21的往复运动相伴的、工作油相对于缸孔17的供给量和排出量越小。在斜板5的旋转角是0度的情况下,即使柱塞21绕旋转轴3的中心轴线C1公转,各柱塞21也不往复运动。

因此,来自各缸孔17的工作油的排出量也为零。

另外,在前法兰盘10,在径向外侧设置有外螺纹状的止挡件40。因此,若缩小斜板5的旋转角,则该斜板5与止挡件40抵接。止挡件40由于使斜板5旋转而能够相对于斜板5进退。因而,通过使止挡件40相对于斜板5进退,能够适当调整斜板5的最小旋转角。

接着,对斜板5的旋转动作进行说明。

斜板5被第1施力部6向斜板5的旋转角变大的朝向施力。另外,斜板5被第2施力部7向斜板5的旋转角变小的朝向施力。斜板5在由第1施力部6的作用力产生的绕斜板5的旋转轴线C2的转矩(在图2中,是逆时针的转矩,以下,简称为逆时针的转矩)的大小与由第2施力部7产生的绕斜板5的旋转轴线C2的转矩(在图2中,是顺时针的转矩,以下,简称为顺时针的转矩)的大小相等的位置倾斜而停止。

也就是说,若增大由第2施力部7产生的顺时针的转矩,则斜板5的旋转角变小。相应地第1施力部6的第1弹簧44、第2弹簧45被压缩而由第1施力部6产生的逆时针的转矩也变大。由此,由第2施力部7产生的顺时针的转矩与由第1施力部6产生的逆时针的转矩相等,斜板5以预定的倾斜停止。

另一方面,若缩小由第2施力部7产生的顺时针的转矩,则第1施力部6的第1弹簧44、第2弹簧45的作用力占优而斜板5的旋转角变大的。与此相伴,若第1弹簧44、第2弹簧45伸长,则由第1施力部6产生的作用力变小。由此,由第2施力部7产生的顺时针的转矩与由第1施力部6产生的逆时针的转矩相等,斜板5以预定的倾斜停止。

在使由第2施力部7产生的顺时针的转矩变化的情况下,使施力杆46对斜板5的作用力变化。也就是说,例如,基于从液压泵1喷出来的工作油的信号压力、来自由相同的驱动源驱动的其他液压泵的信号压力、与由相同的驱动源驱动的空调等外部设备的工作相对应的信号压力等被向第2施力部7的第2引导部54输入。由例如控制阀生成的信号压力等被向缸孔55输入。根据这些信号压力的大小,各施力销52、53对施力杆46施力。由此,施力杆46对斜板5的作用力变化。

其中,各信号压力基于未图示的控制设备的输出信号控制成,所期望的斜板5的旋转角(液压泵1喷出工作油的喷出量)与实际的斜板5的旋转角不偏离。基于操作信号和旋转角传感器8对斜板5的旋转角检测信号生成控制设备的输出信号。此外,作为操作信号,例如存在操作建筑机械100(参照图1)的未图示的操作部之际的输出信号。

(旋转角传感器的检测动作)

接着,说明由旋转角传感器8进行的检测斜板5的旋转角的动作。

如前所述,斜板5以旋转轴线C2为中心自转。若斜板5旋转,则安装于斜板5的连结销36绕旋转轴线C2摆动。其摆动向另一端68b以能够旋转的方式与连结销36连结起来的连接构件68传递。连接构件68的一端68a以无法旋转的方式连结于位于与旋转轴线C2相同的轴线上的第1旋转检测轴61。因此,连接构件68追随斜板5的连结销36而以旋转轴线C2为中心摆动。

安装有连接构件68的第1旋转检测轴61与连接构件68成为一体,因此,随着连接构件68的摆动而旋转。第1旋转检测轴61的旋转借助连接器76向第2旋转检测轴77传递。由于第2旋转检测轴77旋转,检测部73的电阻值变化。基于该电阻值算出第1旋转检测轴61的旋转角。第1旋转检测轴61的轴心C3与旋转轴线C2一致,因此,算出来的第1旋转检测轴61的旋转角成为斜板5的旋转角。由此,由旋转角传感器8进行的斜板5的旋转角检测结束。未图示的控制设备根据旋转角传感器8的检测结果(旋转角传感器8的输出)控制斜板5的旋转角。

此外,期望的是,连结销36的位置尽量远离旋转轴线C2。越远离旋转轴线C2,由斜板5的旋转导致的连结销36的位移量越大。

其结果,连接构件68的摆动量变大,因此,能够提高由旋转角传感器8进行的斜板5的旋转角检测精度。

如此,在上述的实施方式中,具备:斜板5,其以旋转轴线C2为中心在壳体2内自转;连结销36,其固定于斜板5;旋转角传感器8,其检测斜板5的旋转角;以及连接构件68,其跨连结销36和旋转角传感器8的第1旋转检测轴61。斜板5的旋转利用连接构件68向第1旋转检测轴61传递。即、连接构件68具有向第1旋转检测轴61输出斜板5的旋转角的功能。

通过如此构成,不是直接地检测斜板5的旋转角(倾斜角度),而是利用旋转角传感器8检测连接构件68的位置(摆动角度)即可。

因此,无需大规模的传感器,就能够以简单的构造抑制液压泵1的制造成本。连接构件68是板状的构件且是简单的构造,因此,能够相应地降低液压泵1的制造成本。

另外,根据旋转角传感器8的检测结果(旋转角传感器8的输出)控制斜板5的旋转角,因此,能够使斜板5高精度地运动。

另外,借助连接构件68检测斜板5的旋转,因此,能够提高旋转角传感器8的布局性。因此,能够抑制液压泵1白白地大型化,能够谋求小型化。

而且,通过使用连接构件68,能够使旋转角传感器8中的第1旋转检测轴61的轴心C3与斜板5的旋转轴线C2一致。能够在斜板5的旋转轴线C2上检测斜板5的旋转角,因此,能够更精度良好地检测斜板5的旋转角。

另外,作为旋转角传感器8,使用了电位计。因此,与例如使用光学传感器等作为旋转角传感器8的情况相比较,尽量降低旋转角传感器8的成本。

另外,为了使连接构件68和斜板5连结,将连结销36固定于斜板5,在连接构件68的另一端68b形成有供连结销36***的连结槽71。因此,能够以简单的构造将斜板5和连接构件68连结成能够旋转。

另外,在将旋转角传感器8向壳体主体9安装之际,以将连接构件68***连结销36的方式使旋转角传感器8滑动移动即可。因此,能够使旋转角传感器8向壳体主体9的安装容易化。

而且,在斜板5的第1支承凸部33的外侧面33b形成有引导槽58,因此,连接构件68被该引导槽58引导。因此,在由于壳体主体9而无法目视连结销36的位置的情况下,也能够将连结销36容易地***连接构件68的连结槽71。

另外,在壳体主体9的侧面9c形成有传感器安装开口部12a,以该封堵传感器安装开口部12a的方式安装旋转角传感器8。通过如此构成,能够将安装有连接构件68的状态的旋转角传感器8容易地组装于壳体主体9。仅凭将旋转角传感器8安装于壳体主体9,也能够容易地封堵传感器安装开口部12a。

而且,通过在壳体主体9的侧面9c形成有引导凹部12,能够利用该引导凹部12而容易地进行旋转角传感器8相对于壳体主体9的定位。

另外,传感器安装开口部12a形成于斜板5的旋转轴线C2上。因此,能够在旋转轴线C2上容易地安装旋转角传感器8。其结果,能够使旋转轴线C2与旋转角传感器8中的第1旋转检测轴61的轴心C3容易地一致。因而,能够使旋转角传感器8的安装容易,同时精度良好地检测斜板5的旋转角。

此外,本发明并不限于上述的实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内,包括对上述的实施方式施加各种变更而成的形态。

例如,在上述的实施方式中,对建筑机械100是液压挖掘机的情况进行了说明。然而,并不限于液压泵1适用于液压挖掘机,能够将上述的液压泵1采用于在各种各样的建筑机械。

另外,在上述的实施方式中,对旋转角传感器8是电位计的情况进行了说明。然而,旋转角传感器8并不限于电位计,能够将可检测斜板5的旋转角的各种各样的传感器用作旋转角传感器8。其中,构成为,在斜板5设置有输出该斜板5的旋转角的构件,利用传感器检测该构件。

在本实施方式中,作为输出斜板5的旋转角的构件,设置有连接构件68。在例如使用光学传感器作为旋转角传感器8的情况下,也可以是,在斜板5设置已形成有光学图案的板等来替代连接构件68,利用光学传感器检测该板。另外,也可以是,将连接构件68固定于斜板5的任意的部位,利用接近传感器等检测连接构件68的位置。如上述这样构成的情况下,也能够起到与上述的实施方式的效果同样的效果。

另外,在上述的实施方式中,对引导凹部12、传感器安装开口部12a形成为从斜板5的旋转轴线C2方向看来呈四边形形状的情况进行了说明。然而,本发明并不限定该实施方式,引导凹部12、传感器安装开口部12a的形状能够任意地决定。在将引导凹部12设为除了四边形形状以外的形状的情况下,如上所述,例如利用壳体主体9的内螺纹部60与基座部63的螺栓贯穿孔63a之间的对位等来进行旋转轴线C2与旋转角传感器8中的第1旋转检测轴61(第2旋转检测轴77)的轴心C3之间的定位即可。

另外,在上述的实施方式中,对如下情况进行了说明:为了将连接构件68以能够旋转的方式与斜板5连结,将连结销36固定于斜板5,在连接构件68形成有连结销36能够***的连结槽71。然而,本发明并不限定该实施方式,连接构件68能够旋转地与斜板5连结即可。例如,也可以是,将连结销36固定于连接构件68,在斜板5形成有连结销36能够***的凹部。另外,也可以是,在连接构件68形成有凹部来替代连结槽71,将固定到斜板5的连结销36***该凹部。另外,无需是连结销36,是从斜板5、连接构件68突出的突起即可。

另外,在上述的实施方式中,对连接构件68是跨第1旋转检测轴61的一端61a与斜板5的连结销36之间的板状的构件的情况进行了说明。然而,本发明并不限定该实施方式,只要是能够连结斜板5和第1旋转检测轴61的形状,就能够设为任意的形状。

另外,在上述的实施方式中,对斜板5的旋转轴线C2与旋转轴3的中心轴线C1正交的情况进行了说明。然而,无需严密地使中心轴线C1与旋转轴线C2正交。中心轴线C1与旋转轴线C2所成的角度既可以是90度以上,也可以比90度小。

另外,在上述的实施方式中,对如下情况进行了说明:在壳体主体9的侧面9c形成的传感器安装开口部12a位于斜板5的旋转轴线C2上,旋转角传感器8的第1旋转检测轴61(第2旋转检测轴77)的轴心C3与旋转轴线C2一致。然而,本发明并不限定该实施方式,也可以在壳体主体9的从旋转轴线C2上偏离的位置形成传感器安装开口部12a。另外,第1旋转检测轴61(第2旋转检测轴77)的轴心C3也可以与旋转轴线C2不一致。

能够借助斜板旋转角输出部(连接构件68)检测斜板5的旋转角即可,能够将传感器(旋转角传感器8)安装于壳体2即可。

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