操舵用油圧ポンプ及び操舵装置
【課題】 操舵用油圧ポンプの斜板又はシリンダブロックの傾転角を変更するための制御を行う傾転角制御装置の中立調整作業時間の短縮化及び中立調整作業の簡略化を図ること。
【解決手段】 シリンダブロックのシリンダ内をピストンが往復移動して、作動油を、バルブプレート５１の第１ポート５５側から吸い込んで、第２ポート５６から吐出して舵板駆動部を駆動させる操舵用油圧ポンプにおいて、第１及び第２ポート５５、５６には第２及び第１ノッチ６１、６０が形成され、第２ポート５６から吐出される圧油の吐出流量を変更するためのシリンダブロックの傾転角が零度に近い所定の不感帯角度範囲内にあるときに、第２ポート５６側の圧油の一部又は全部が、第１ノッチ６０、及びシリンダポート６２を介して第２ポート５６に逆流することによって、舵板駆動部に供給される圧油の流量を所定の許容流量範囲内に制限することができる構成。
【解決手段】 シリンダブロックのシリンダ内をピストンが往復移動して、作動油を、バルブプレート５１の第１ポート５５側から吸い込んで、第２ポート５６から吐出して舵板駆動部を駆動させる操舵用油圧ポンプにおいて、第１及び第２ポート５５、５６には第２及び第１ノッチ６１、６０が形成され、第２ポート５６から吐出される圧油の吐出流量を変更するためのシリンダブロックの傾転角が零度に近い所定の不感帯角度範囲内にあるときに、第２ポート５６側の圧油の一部又は全部が、第１ノッチ６０、及びシリンダポート６２を介して第２ポート５６に逆流することによって、舵板駆動部に供給される圧油の流量を所定の許容流量範囲内に制限することができる構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵用油圧ポンプに設けられている斜板及びシリンダブロックを含む斜体の傾転角を変更するための制御を行う傾転角制御装置の中立（零点）調整作業時間の短縮化、及び中立調整作業の簡略化を図ることができる操舵用油圧ポンプ、及びそれを備える操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、操舵用油圧ポンプ（例えば斜軸型油圧ポンプ）のシリンダブロック（斜体）の傾転角を変更するための制御を行うことができる傾転角制御装置を製造したときに、この傾転角制御装置に設けられているサーボピストンの中立位置（零点位置）を調整して設定することが行われる。
【０００３】
このサーボピストンの中立位置とは、この傾転角制御装置が舵角を零度とする命令を操舵用油圧ポンプに発したときに、舵角が所定時間内に零度（直進舵角）から予め決められた角度以上に変動しないようにすることができる零点位置である。
【０００４】
従って、この傾転角制御装置を備える操舵装置の出荷前の試験運転では、傾転角制御装置が、舵角を零度とする命令を操舵用油圧ポンプに発したときに、フィードバックのないノンフォロー操作において、舵角が所定時間内に零度（直進舵角）から予め決められた角度以上に変動しないことの確認を行なっている。
【０００５】
そして、この試験運転において、舵角が所定時間内に零度（直進舵角）から予め決められた角度以上に変動した場合は、作業者が、傾転角制御装置に設けられている中立調整ピンを操作して、サーボピストンの中立位置（零点位置）を調整し直して設定することが行われている。
【０００６】
しかし、作業者が、中立調整ピンを操作してサーボピストンの中立位置を調整することができる分解能は、サーボピストンの中立位置の許容中立範囲よりも大きいので、中立（零点）調整作業時間が長引くことがあり、中立調整作業が困難なものとなっていた。
【０００７】
次に、このサーボピストンの中立位置について更に詳細に説明する。この操舵装置によると、操舵者が傾転角制御装置を操作してサーボピストンを進退移動させると、このサーボピストンと連結する油圧ポンプが備えるシリンダブロックの傾転角を変更することができ、そして、シリンダブロックの傾転角が変更されると、その傾転角に応じた流量の圧油（作動油）が舵板駆動部に供給され、更に、この舵板駆動部の作動が、旋回アーム、舵柄、舵軸、及び舵板に伝達され、この舵板が、サーボピストンの移動量に応じた舵角に変更される。このとき、シリンダブロックの傾転角が零度、又はその近傍の角度に戻り、舵板駆動部に供給される圧油の流量が零又はそれに近い値となり、舵板が変更後の舵角又はそれに近い角度で保持されるようになっている。
【０００８】
従って、サーボピストンを中立位置に操作したときに、油圧ポンプが備えるシリンダブロックの傾転角を零度又はその近傍の角度に設定することができる。このとき、舵板駆動部に供給される圧油の流量が零又はそれに近い値となり、舵角が所定時間内に零度（直進舵角）から予め決められた角度以上に変動しないように、サーボピストンの中立位置を調整する必要がある。
【０００９】
サーボピストンの中立位置を調整することによって、サーボピストンの中立位置時のシリンダブロックの傾転角を零度に、又はその近傍の許容角度範囲（不感帯角度範囲）内に設定する。これにより、油圧ポンプから舵板駆動部に圧油が許容流量範囲内で供給されるために、舵角が所定時間内に零度（直進舵角）から予め決められた角度以上に変動しないように設定される。
【００１０】
ところで、操舵用油圧ポンプとして、例えばアキシャルピストン式油圧ポンプが使用されている（例えば、特許文献１参照。）。この油圧ポンプ（図示せず）には、図７に示すバルブプレート１が設けられ、このバルブプレート１には、作動油を吸い込むことができる第１及び第２吸込みポート２、３と、圧油を吐出することができる第１及び第２吐出ポート４、５とが形成されている。そして、このバルブプレート１には、第１吸込みポート２及び第１吐出ポート４の両方の各上端部から、上死点にある上死点切換ランド６に向かって延びる第１及び第２ノッチ７、８が形成されている。同様に、バルブプレート１には、第２吸込みポート３及び第２吐出ポート５の両方の各下端部から、下死点にある下死点切換ランド９に向かって延びる第３及び第４ノッチ１０、１１が形成されている。これらの第１〜第４ノッチ７、８、１０、１１が設けられている目的は、下記の通りである。
【００１１】
この油圧ポンプによると、複数の各シリンダと連通する複数のシリンダポート１２（図７に二点鎖線で１つのシリンダポート１２のみを示す。）が、固定して取り付けられているバルブプレート１の摺動面１３に沿って矢印１４の方向に回転移動するときに、このシリンダポート１２は、第１吸込みポート２との間での連通状態が断たれた後に、上死点切換ランド６によって閉鎖され、しかる後に、第１吐出ポート４に連通するようになっている。このため、シリンダポート１２は、上死点切換ランド６によって閉鎖されている状態で、このシリンダポート１２内の作動油が膨張し、しかる後に圧縮され、次に、このシリンダポート１２が第１吐出ポート４に対して連通を開始した瞬間に、圧油がシリンダポート１２側から第１吐出ポート４側への流出を開始する。このとき、シリンダポート１２（及びシリンダ）と第１吐出ポート４との間の圧力差によって、この油圧ポンプに振動や騒音が発生するという問題がある。
【００１２】
そこで、このようなシリンダポート１２及びシリンダの内圧の急激な変化を緩和するために、図７に示す第１〜第４ノッチ７、８、１０、１１が設けられている。例えばこの第１及び第２ノッチ７、８によると、シリンダポート１２が上死点切換ランド６を移動するときに、シリンダポート１２がこれら第１及び第２ノッチ７、８を介して第１吸込みポート２及び第１吐出ポート４と連通するようになっており、シリンダポート１２が第１吐出ポート４に対して連通を開始した瞬間における、シリンダポート１２（及びシリンダ）と第１吐出ポート４との間の圧力差を小さくして、この油圧ポンプに起こる振動や騒音を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】２００９−６８３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、図７に示すバルブプレート１に形成されている第１〜第４ノッチ７、８、１０、１１は、シリンダポート１２が第１吐出ポート４等に対して連通を開始した瞬間における、シリンダポート１２（及びシリンダ）と第１吐出ポート４との間の圧力差を小さくして、この油圧ポンプに起こる振動や騒音を抑制することができるが、複数のシリンダが形成されているシリンダブロック（斜体）の傾転角が零度、又はその近傍の所定の許容角度範囲内に設定されているときに、油圧ポンプから舵板駆動部に圧油が許容流量範囲内で供給されるようにして、舵角が所定時間内に零度（直進舵角）から予め決められた角度以上に変動しないようにするものではない。
【００１５】
従って、この第１〜第４ノッチ７、８、１０、１１は、舵角が所定時間内に零度（直進舵角）から予め決められた角度以上に変動するような場合に、作業者が、傾転角制御装置に設けられている中立調整ピンを操作して、サーボピストンの中立位置（零点位置）を調整するときに、その中立（零点）調整作業時間を短縮することはできないし、中立調整作業を簡単に行なえるようにすることもできない。
【００１６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、操舵用油圧ポンプに設けられている斜板及びシリンダブロックを含む斜体の傾転角を変更するための制御を行う傾転角制御装置の中立（零点）調整作業時間の短縮化、及び中立調整作業の簡略化を図ることができる操舵用油圧ポンプ、及びそれを備える操舵装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係る操舵用油圧ポンプは、シリンダブロックに形成された複数の各シリンダ内をピストンが往復移動することによって、バルブプレートに貫通して形成された吸込みポート側から作動油を吸い込んで、この吸い込んだ作動油を吐出ポートから吐出して舵板駆動部を駆動させることができる可変容量型の操舵用油圧ポンプにおいて、前記吸込みポート及び前記吐出ポートは、切換ランドを挟んだ位置に形成され、前記バルブプレートには、前記吸込みポート及び前記吐出ポートのうちのいずれか一方又は両方から前記切換ランドに向かって延びるノッチが形成され、前記吐出ポートから吐出される作動油の吐出流量を変更するための斜板及びシリンダブロックを含む斜体の傾転角が零度に近い所定の不感帯角度範囲内にあるときに、吐出ポート側の作動油の一部又は全部が、前記ノッチ、及び前記シリンダと連通するシリンダポートを介して前記吸込みポートに逆流することによって、前記舵板駆動部に供給される作動油の流量を所定の許容流量範囲内に制限することができることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明に係る操舵用油圧ポンプによると、シリンダブロックに形成された複数の各シリンダ内をピストンが往復移動することによって、バルブプレートに形成された吸込みポート側から作動油を吸い込んで、この吸い込んだ作動油を吐出ポートから吐出して舵板駆動部を駆動させ、この舵板駆動部が駆動することによって舵板を所望の舵角に変更することができる。
【００１９】
そして、上記のようにノッチを設けることによって、ポンプの斜板及びシリンダブロックを含む斜体の傾転角が零度に近い所定の不感帯角度範囲を、所望の大きさの角度範囲に設定することができる。そして、斜体の傾転角を、当該所定の不感帯角度範囲内に設定することによって、油圧ポンプの吐出ポートから作動油が吐出されないか、又は作動油が吐出ポートから吐出されていても、その作動油の一部又は全部が、ノッチ、及びシリンダポートを介して吸込みポートに逆流して、舵板駆動部に供給される作動油の流量を所定の許容流量範囲内に制限することができる。これによって、舵板を零度を含む現在の舵角、又は許容角度範囲内のそれに近い舵角で保持することができる。
【００２０】
このように、ノッチを設けた構成すると、斜体の傾転角が零度に近い所定の不感帯角度範囲を、所望の大きさの角度範囲に設定することができるので、斜体を所定の不感帯角度範囲に設定するための後述するサーボピストンの中立位置の許容範囲（許容中立範囲）を所望の角度範囲に拡大させることができる。
【００２１】
つまり、サーボピストンの中立位置をこの拡大された許容中立範囲内に設定すれば、斜体の傾転角を所定の不感帯角度範囲内に設定することができる。
【００２２】
よって、例えばこのポンプの斜体の傾転角を変更するための制御を行うことができる傾転角制御装置を製造したときに、この傾転角制御装置に設けられているサーボピストンの中立位置を極めて簡単に短時間で、しかも正確に当該許容中立位置範囲内に調整して設定することができる。
【００２３】
なお、このサーボピストンの中立位置が規定の位置に設定されているか否かの試験は、傾転角制御装置が舵角を零度とする命令を操舵用油圧ポンプに発したときに、舵角が所定時間内に零度（直進舵角）から予め決められた角度以上に変動しないようにすることができる零点位置に設定されているか否かを確認することによって行なわれる。
【００２４】
この発明に係る操舵用油圧ポンプにおいて、前記ノッチは、前記バルブプレートの上死点にある前記切換ランド、及び下死点にある前記切換ランドの両方のそれぞれ、又はいずれか一方に向かって延びるように形成することができる。
【００２５】
このように、ノッチを、上死点にある切換ランド、及び下死点にある切換ランドの両方に形成すると、吐出ポート側の作動油の一部又は全部を吸込みポート側に安定した流れで逆流させることができ、舵板駆動部に供給される作動油の流量を所定の許容流量範囲内となるように正確に安定して制限することができる。そして、上死点にある切換ランド、及び下死点にある切換ランドのうちのいずれか一方に形成すると、ノッチの加工が簡単となり、コストの上昇を抑えることができる。
【００２６】
この発明に係る操舵用油圧ポンプにおいて、前記ノッチは、当該ノッチの延びる方向に対して垂直な断面形状が、その延びる方向の各位置において略一定の幅及び深さを有する溝部とすることができる。
【００２７】
このようにすると、シリンダポートとノッチとが互いに接続した直後から、作動油がノッチ内を安定した状態で流れることができ、ポンプが微小傾転角において作動油を吐出しない領域である不感帯を拡大することができる。
【００２８】
この発明に係る操舵用油圧ポンプにおいて、前記吸込みポートと前記吐出ポートとが、前記シリンダポート及び前記ノッチによって互いに連通するように、前記ノッチが形成されているものとすることができる。
【００２９】
このようにすると、吐出ポート側の作動油の一部又は全部を吸込みポート側に安定した流れ及び流量で逆流させることができ、舵板駆動部に供給される作動油の流量を所定の許容流量範囲内となるように正確に安定して制限することができる。
【００３０】
この発明に係る操舵用油圧ポンプにおいて、前記吸込みポートと前記吐出ポートとが、前記シリンダポート、前記ノッチ、及び前記シリンダブロックと前記バルブブロックとの間の隙間を介して互いに連通するように、前記ノッチが形成されているものとすることができる。
【００３１】
このようにすると、吐出ポート側の作動油の一部又は全部を吸込みポート側に逆流させるためのバイパス流路が、ノッチ、及びシリンダブロックとバルブブロックとの間に存在する隙間によって形成され、ノッチの長さ方向の寸法を大きく（又は小さく）することによって、当該隙間の吐出ポート又は吸込みポートに向かう方向の長さ（シール長さ）を短く（又は長く）することができる。これによって、このバイパス流路を流れる作動油の流量を大きく（又は小さく）することができる。要は、ノッチの長さを任意に選択することによって、本発明を適用する操舵用油圧ポンプが必要とするバイパス流路を流れる作動油の流量を得られるようにすることができる。
【００３２】
本発明に係る操舵装置は、本発明に係る操舵用油圧ポンプと、サーボピストンを有し、このサーボピストンを進退移動させて前記操舵用油圧ポンプに設けられている前記斜体の傾転角を変更するための制御を行うことができる傾転角制御装置とを備えるものである。
【００３３】
本発明に係る操舵装置によると、傾転角制御装置のサーボピストンを進退移動させることによって、操舵用油圧ポンプに設けられているシリンダブロック及び斜板を含む斜体の傾転角を変更するための制御を行うことができ、これによって、舵板駆動部を駆動させて、舵板を所望の舵角に変更することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に係る操舵用油圧ポンプ及び操舵装置によると、このポンプの斜体の傾転角を変更するための制御を行うことができる傾転角制御装置を製造したときに、この傾転角制御装置に設けられているサーボピストンの中立位置（零点位置）を極めて簡単に短時間で、しかも正確に許容中立範囲内に調整して設定することができる構成としたので、傾転角制御装置の品質の向上及び均一化を図ることができ、更に、製造コストの低減及び納期の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の一実施形態に係る操舵用油圧ポンプが備えるバルブプレートを示す図であり、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、Ａ−Ａ断面図である。
【図２】図１（ａ）に示すバルブプレート及びシリンダブロックのＢ−Ｂ部分拡大断面図である。
【図３】図2に示すバルブプレート及びシリンダブロックの拡大部分の平面図である。
【図４】同実施形態に係る操舵用油圧ポンプを示す平面図である。
【図５】図4に示す操舵用油圧ポンプのシリンダブロックが傾斜した状態を示す断面図である。
【図６】同実施形態に係る操舵装置の油圧回路図である。
【図７】従来のアキシャルピストン式油圧ポンプが備えるバルブプレートを示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明に係る操舵装置の一実施形態を、図１〜図６を参照して説明する。この操舵装置１６は、図６に示すように、船舶の船尾に回動自在に取付けられる舵柄１７を備え、この舵柄１７に、舵軸１７ａを介して舵板１８が固定されている。また、舵柄１７には旋回アーム１９の一端部が固定され、この旋回アーム１９の他端部に、略Ｕ字状の凹部から形成された受部２０が設けられている。
【００３７】
また、この操舵装置１６は、舵柄１７を回動駆動するための舵板駆動部２１を備えている。この舵板駆動部２１は、一対の第１及び第２シリンダ機構２２、２３と、第１及び第２シリンダ機構２２、２３の出力部を構成するラム２４とを有している。第１及び第２シリンダ機構２２、２３は、相互に対向して配置された第１及び第２シリンダ２５、２６を有し、一方の第１シリンダ２５にラム２４の一端部が伸縮自在に装着され、また他方の第２シリンダ２６にラム２４の他端部が伸縮自在に装着されている。
【００３８】
このラム２４の軸線方向中央部にはラムピン２７が設けられ、このラムピン２７が旋回アーム１９の受部２０に装着されている。従って、ラム２４が矢印２８で示す方向（図６において右方向）に移動すると、これと共にラムピン２７が移動し、これによって旋回アーム１９、舵柄１７、舵軸１７ａ、及び舵板１８が一体的に矢印２９で示す反時計方向に回動される。そしてこれとは逆に、ラム２４が矢印３０で示す方向（図６において左方向）に移動すると、これと共にラムピン２７が移動し、これによって旋回アーム１９、舵柄１７および舵板１８が一体的に矢印３１で示す時計方向に回動される。
【００３９】
そして、この操舵装置１６は、図６に示すように、舵板駆動部２１（第１及び第２シリンダ機構２２、２３）を駆動するための操舵用油圧ポンプ３２を備えている。この操舵用油圧ポンプ３２は、図４及び図５に示すように、例えば可変容量型、両傾転型の斜軸型油圧ポンプである。
【００４０】
また、図６に示すように、この操舵用油圧ポンプ３２には、シリンダブロック３３（斜体）の傾転角を制御するための傾転角制御装置３４が設けられ、この傾転角制御装置３４には、補助油圧ポンプ３５が設けられている。そして、これら操舵用油圧ポンプ３２及び補助油圧ポンプ３５は、電動モータ等の駆動部３６、３７によって回転駆動される。従って、各駆動部３６、３７が作動すると、それぞれと連結する操舵用油圧ポンプ３２及び補助油圧ポンプ３５が所定方向に回転する。
【００４１】
この傾転角制御装置３４は、図６に示すように、操舵用油圧ポンプ３２のシリンダブロック３３（斜体）と連結するサーボピストン３８を備えている。このサーボピストン３８が図６の左右方向に進退移動することによって、シリンダブロック３３の傾転角を変更することができ、このシリンダブロック３３の傾転角を変更すると、操舵用油圧ポンプ３２の圧油の吐出流量及び吐出方向を変更することができる。そして、操舵用油圧ポンプ３２からの圧油の吐出流量及び吐出方向を変更すると、舵板駆動部２１によって舵板１８を所望の方向及び速度で回動させることができる。
【００４２】
そして、この傾転角制御装置３４は、ケーシング（図示せず）の内部にスリーブ３９を備えており、このスリーブ３９の内部にスプール４０が内蔵されている。このスプール４０は、例えばトルクモータ等の制御モータ４１によって、図６の左右方向に進退移動されるようになっている。
【００４３】
また、スリーブ３９には、図６に示すように、入力ポート４２、タンクポート４３、Ａポート４４、及びＢポート４５が形成されている。この入力ポート４２は、補助油圧ポンプ３５の吐出口と接続し、タンクポート４３はタンク４６と接続している。そして、Ａポート４４は、サーボピストン３８を収容するシリンダ部４７に形成されているロッド室４８と接続し、Ｂポート４５は、シリンダ部４７に形成されているヘッド室４９と接続している。
【００４４】
更に、スリーブ３９とサーボピストン３８とは、フィードバックレバー５０によって互いに固定して結合されている。これによって、サーボピストン３８が、図６の左右方向に所定距離だけ移動すると、スリーブ３９は、サーボピストン３８に伴ってこれと同方向に同じ距離だけ移動するようになっている。
【００４５】
上記のように構成された傾転角制御装置３４によると、入力ポート４２に供給された圧油（補助油圧ポンプ３５から吐出された圧油）をＡポート４４、又はＡポート４４及びＢポート４５に導き、更にその圧油をサーボピストン３８に導くことによってサーボピストン３８を進退移動させるようになっている。
【００４６】
つまり、この傾転角制御装置３４によると、図６に示すように、例えば制御モータ４１が中立位置にあり、スプール４０も中立位置にあるときは、サーボピストン３８及びスリーブ３９は、同図に示す中立位置に保持される。
【００４７】
そして、制御モータ４１が所定方向に所定角度だけ駆動して、スプール４０が図６に示す位置から右方向（又は左方向）に所定距離だけ移動すると、補助油圧ポンプ３５から吐出された圧油がシリンダ部４７のロッド室４８（又はロッド室４８及びヘッド室４９）に流入し、ヘッド室４９（又はロッド室４８）内の作動油がタンク４６に戻される。このとき、サーボピストン３８、及びこれと結合するスリーブ３９が、スプール４０と同じ右方向（又は左方向）に移動する。そして、サーボピストン３８及びスリーブ３９が、スプール４０と同じ右方向（又は左方向）に同距離だけ移動すると、スリーブ３９とスプール４０との位置関係が図６に示す中立状態に戻り、サーボピストン３８の右方向（又は左方向）への移動が停止してその位置で保持される。
【００４８】
このように、図６に示す制御モータ４１が所定方向に所定角度だけ駆動することによって、サーボピストン３８を左右方向に所望の距離だけ進退移動させることができ、これによって、このサーボピストン３８と連結する操舵用油圧ポンプ３２のシリンダブロック３３（斜体）の傾転角を所望の角度だけ変更することができる。これによって、舵板駆動部２１は、舵板１８を所望の方向及び速度で所望の角度だけ回動させることができる。
【００４９】
つまり、例えば操舵手が所望の舵角となるように操舵輪（図示せず）を操作すると、図６に示す傾転角制御装置３４が操舵用油圧ポンプ３２を駆動制御して、舵板１８を所望の舵角となるように回動させることができる。そして、図には示さないが、舵板１８が所望の舵角となると、舵板１８の舵角を舵角検出部（図示せず）が検出して、舵角検出部が舵角検出信号を出力するようになっている。そしてこの舵角検出信号が制御モータ４１に入力して、スプール４０、スリーブ３９、及びサーボピストン３８が図６に示す中立位置に自動的に戻され、操舵用油圧ポンプ３２のシリンダブロック３３（斜体）の傾転角が零度、又はそれに近い所定の角度範囲（不感帯角度範囲）内に設定される。
【００５０】
このように、シリンダブロック３３の傾転角が所定の不感帯角度範囲内に設定されると、操舵用油圧ポンプ３２から吐出されて舵板駆動部２１に供給される圧油の流量を所定の許容流量範囲内に制限することができる。これによって、舵板１８を所望の舵角、又は許容角度範囲内のそれに近い舵角で保持することができる。
【００５１】
そして、シリンダブロック３３の傾転角が所定の不感帯角度範囲内に設定されると、操舵用油圧ポンプ３２から吐出されて舵板駆動部２１に供給される圧油の流量を所定の許容流量範囲内に制限して、舵板１８を所望の舵角、又は許容角度範囲内のそれに近い舵角で保持できるようになっているが、この不感帯角度範囲を設定することができる本発明の特徴とするバルブプレート５１について、図１〜図３、及び図５を参照して説明する。
【００５２】
このバルブプレート５１は、図４及び図５に示す斜軸型の操舵用油圧ポンプ３２に設けられている。この操舵用油圧ポンプ３２は、図５に示す駆動軸５２が回転されると、複数のピストン５３及びシリンダブロック３３が、駆動軸５２と同方向に回転するようになっている。そして、図には示さないが、駆動軸５２とシリンダブロック３３とが互いにユニバーサルジョイント等を介して連結しており、シリンダブロック３３の中心軸が駆動軸５２に対して、或る角度θ１で傾斜しているときは、駆動軸５２の回転によって各ピストン５３は、各ピストン５３が装着されているシリンダ５４内で往復運動をすることができる。
【００５３】
その結果、シリンダ５４とピストン５３とで形成される容積が増加する領域で作動油を吸込み、容積が減少する領域で圧油を吐出することができる。この２つの領域は、図５に示すバルブプレート５１で仕切られ、このバルブプレート５１に形成されている第１ポート５５及び第２ポート５６が、吸込みポート及び吐出ポートとして機能する。
【００５４】
そして、図５に示すようにシリンダブロック３３の傾転角が＋θ１に設定されているときは、バルブプレート５１（図５に円形に表しているバルブプレート５１の表面は、シリンダブロック３３と接触する側の摺動面５７である。）の左側部に形成されている第１ポート５５が吸込みポートとして機能し、バルブプレート５１の右側部に形成されている第２ポート５６が吐出ポートとして機能する。
【００５５】
ただし、図４に示すように、シリンダブロック３３の傾転角が−θ１に設定されているときは、上記とは逆に、第１ポート５５が吐出ポートとして機能し、第２ポート５６が吸込みポートとして機能する。
【００５６】
そして、図４及び図５に示すようにシリンダブロック３３の傾転角を＋θ１側に設定したときは、例えば図６に示す舵板１８を右方向に回動させることができ、傾転角を−θ１側に設定したときは、舵板１８を左方向に回動させることができる。
【００５７】
また、操舵用油圧ポンプ３２から吐出される圧油の吐出流量を変更するときは、シリンダブロック３３の傾転角θ１の大きさを変更すればよい。これによって、ピストン５３のストロークが変更され、圧油の吐出流量を変更することができる。
【００５８】
更に、この操舵用油圧ポンプ３２は、シリンダブロック３３（斜体）の傾転角θ１を零度、又はそれに近い所定の角度範囲（不感帯角度範囲）内に設定すると、操舵用油圧ポンプ３２から吐出されて舵板駆動部２１に供給される圧油の流量を所定の許容流量範囲内に制限することができ、これによって、舵板１８を所望の舵角、又は許容角度範囲内のそれに近い舵角で保持することができるように構成されている。
【００５９】
次に、図５に示す操舵用油圧ポンプ３２が備えているバルブプレート５１を、図１〜図３を参照して説明する。このバルブプレート５１は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、円板状に形成され、第１ポート５５及び第２ポート５６が左右対称に例えば１つずつ、このバルブプレート５１を貫通するように形成されている。そして、これら各第１及び第２ポート５５、５６は、所定長さの円弧状の長孔であり、バルブプレート５１の中心から所定の半径位置に形成されている。
【００６０】
また、図１（ａ）に示すように、第１及び第２ポート５５、５６のそれぞれの上端部の間には、上死点切換ランド５８が形成され、それぞれの下端部の間には、下死点切換ランド５９が形成されている。更に、バルブプレート５１には、第２ポート５６の上端部から、上死点切換ランド５８に向かって延びる第１ノッチ６０が形成されている。同様に、バルブプレート５１には、第１ポート５５の下端部から、下死点切換ランド５９に向かって延びる第２ノッチ６１が形成されている。
【００６１】
更に、第１及び第２ノッチ６０、６１は、当該ノッチの延びる方向に対して垂直な断面形状が略半円形状であって、その延びる方向の各位置において略一定の大きさ及び形状の溝部として形成されている。
【００６２】
そして、図１（ａ）に示すように、シリンダポート６２が上死点切換ランド５８に移動してきたときに、第１ポート５５と第２ポート５６とが、シリンダポート６２及び第１ノッチ６０によって互いに連通するように、第１ノッチ６０が形成されている。このシリンダポート６２は、図５に示すように、シリンダブロック３３の後部に開口するように複数形成され、このシリンダブロック３３に形成されている各シリンダ５４と連通するように形成されているものである。
【００６３】
図２は、バルブプレート５１及びシリンダブロック３３を図１（ａ）のＢ−Ｂ方向から見た部分拡大断面図である。図３は、図２に示すバルブプレート５１及びシリンダブロック３３の拡大部分の平面図である。この図２及び図３から分かるように、シリンダポート６２が上死点切換ランド５８を移動するときは、第１ポート５５と第２ポート５６とが、シリンダポート６２及び第１ノッチ６０によって互いに連通するように、第１ノッチ６０が形成されている。
【００６４】
このように第１ノッチ６０を設けた構成すると、図２に示すように、シリンダブロック３３（斜体）の傾転角が零度に近い所定の不感帯角度範囲を、所望の大きさの角度範囲に設定することができる。そして、シリンダブロック３３（斜体）の傾転角が所定の不感帯角度範囲内にあるときは、吐出ポートとして機能している第２ポート５６（又は第１ポート５５）側の圧油の一部又は全部が、第１ノッチ６０及びシリンダポート６２を介して吸込みポートとして機能している第１ポート５５（又は第２ポート５６）側に逆流することによって、舵板駆動部２１に供給される圧油の流量を所定の許容流量範囲内に制限することができる。
【００６５】
同様に、図には示さないが、シリンダポート６２が下死点切換ランド５９を移動するときは、第１ポート５５と第２ポート５６とが、シリンダポート６２及び第２ノッチ６１によって互いに連通するように、第２ノッチ６１が形成されている。
【００６６】
このように第２ノッチ６１を設けた構成すると、シリンダブロック３３（斜体）の傾転角が零度に近い所定の不感帯角度範囲を、所望の大きさの角度範囲に設定することができる。そして、シリンダブロック３３（斜体）の傾転角が所定の不感帯角度範囲内にあるときは、吐出ポートとして機能している第２ポート５６（又は第１ポート５５）側の圧油の一部又は全部が、第２ノッチ６１及びシリンダポート６２を介して吸込みポートとして機能している第１ポート５５（又は第２ポート５６）側に逆流することによって、舵板駆動部２１に供給される圧油の流量を所定の許容流量範囲内に制限することができる。
【００６７】
次に、上記のように構成された操舵用油圧ポンプ３２及び操舵装置１６の作用を説明する。図５及び図６に示す操舵用油圧ポンプ３２によると、シリンダブロック３３に形成された複数の各シリンダ５４内をピストン５３が往復移動することによって、バルブプレート５１に形成された第１ポート５５（又は第２ポート５６）（吸込みポートとして機能するポート）側から作動油を吸い込んで、この吸い込んだ作動油を第２ポート５６（又は第１ポート５５）（吐出ポートとして機能するポート）側から吐出して舵板駆動部２１を駆動させ、この舵板駆動部２１が駆動することによって舵板１８を所望の舵角に変更することができる。
【００６８】
そして、図１（ａ）に示すように、第１及び第２ノッチ６０、６１を設けた構成すると、シリンダブロック３３（斜体）の傾転角が零度に近い所定の不感帯角度範囲を、所望の大きさの角度範囲に設定することができる。そして、操舵用油圧ポンプ３２のシリンダブロック３３（斜体）の傾転角を、所定の不感帯角度範囲内に設定することによって、舵板駆動部２１に供給される圧油の流量を所定の許容流量範囲内に制限することができ、舵板１８を零度を含む現在の舵角、又は許容角度範囲内のそれに近い舵角で保持することができる。
【００６９】
このように、第１及び第２ノッチ６０、６１を設けた構成すると、シリンダブロック３３（斜体）の傾転角が零度に近い所定の不感帯角度範囲を、所望の大きさの角度範囲に設定することができるので、シリンダブロック３３（斜体）を所定の不感帯角度範囲に設定するためのサーボピストン３８の中立位置の許容範囲（許容中立範囲）を所望の角度範囲に拡大させることができる。
【００７０】
つまり、サーボピストン３８の中立位置をこの拡大された許容中立範囲内に設定すれば、シリンダブロック３３の傾転角を所定の不感帯角度範囲内に設定できるようにすることができる。
【００７１】
よって、例えばこのポンプ３２のシリンダブロック３３（斜体）の傾転角を変更するための制御を行うことができる傾転角制御装置３４を製造したときに、この傾転角制御装置３４に設けられているサーボピストン３８の中立位置を極めて簡単に短時間で、しかも正確に当該許容中立範囲内に調整して設定することができる。
【００７２】
これによって、傾転角制御装置３４の品質の向上及び均一化を図ることができ、更に、製造コストの低減及び納期の短縮を図ることができる。
【００７３】
なお、このサーボピストン３８の中立位置が規定の位置に設定されているか否かの試験は、図６に示すように、傾転角制御装置３４が舵角を零度とする命令を操舵用油圧ポンプ３２に発したときに、舵角が所定時間内に零度（直進舵角）から予め決められた角度以上に変動しないようにすることができる零点位置に設定されているか否かを確認することによって行なわれる。
【００７４】
そして、図６に示すサーボピストン３８の中立位置を調整する方法としては、例えばサーボピストン３８に設けられている中立調整ピン６３を作業者が手作業で調整して、サーボピストン３８及びスリーブ３９の進退方向の相互の位置関係を調整して設定することによって行なわれている。
【００７５】
また、図１（ａ）に示すように、第２ポート５６の上端部、及び第１ポート５５の下端部に、第１及び第２ノッチ６０、６１を１つずつ形成してあり、このように、２つの第１及び第２ノッチ６０、６１を設けるだけで、サーボピストン３８の中立位置を極めて簡単に調製して設定できるようにすることができる。そして、このように２つだけの第１及び第２ノッチ６０、６１を形成することにすると、ノッチ６０、６１の加工が簡単であり、加工コストの上昇を抑えることができる。
【００７６】
更に、図２及び図３に示すように、第１及び第２ノッチ６０、６１は、当該ノッチの延びる方向に対して垂直な断面形状が略半円形状であって、その延びる方向の各位置において略一定の幅及び深さを有する（大きさ及び形状の）溝部としているので、シリンダポート６２と第１及び第２ノッチ６０、６１とが互いに接続した直後から、圧油が第１及び第２ノッチ６０、６１内を安定した状態で流れることができ、ポンプ３２が微小傾転角において作動油を吐出しない領域である不感帯を拡大することができる。
【００７７】
そして、図２及び図３に示すように、第１ポート５５と第２ポート５６とが、シリンダポート６２及び第１ノッチ６０（又は第２ノッチ６１）によって互いに連通するように、第１ノッチ６０（又は第２ノッチ６１）が形成されているので、吐出ポート（第１ノッチ６０又は第２ノッチ６１）側の圧油の一部又は全部を吸込みポート（第２ノッチ６１又は第１ノッチ６０）側に安定した流れ及び流量で逆流させることができ、舵板駆動部２１に供給される作動油の流量を所定の許容流量範囲内となるように正確に安定して制限することができる。
【００７８】
ただし、上記実施形態では、操舵用油圧ポンプ３２として、斜軸型油圧ポンプを使用したが、これに代えて、斜板型油圧ポンプを使用してもよい。そして、両傾転型の油圧ポンプを使用したが、これに代えて、片傾転型の油圧ポンプを使用してもよい。このように、片傾転型の油圧ポンプを使用するときは、例えば油圧回路に方向制御弁を設けることによって、舵板１８を左右の方向に回動させることができる。
【００７９】
そして、上記実施形態では、図１に示すように、バルブプレート５１に第１及び第２ポート５５、５６を１つずつ形成したが、これに代えて、複数ずつ形成してもよい。
【００８０】
また、上記実施形態では、図１（ａ）に示すように、第１及び第２ノッチ６０、６１を形成したが、これに代えて、図には示さないが、第１ポート５５及び第２ポート５６の両方の各上端部から、上死点切換ランド５８に向かって延びる第３ノッチ及び第１ノッチ６０をバルブプレート５１に形成すると共に、第１ポート５５及び第２ポート５６の両方の各下端部から、下死点切換ランド５９に向かって延びる第２ノッチ６１及び第４ノッチを形成してもよい。また、これに代えて、第１〜第４ノッチのうち、少なくとも１つのノッチを形成したものとしてもよい。
【００８１】
つまり、ノッチを、上死点切換ランド５８、及び下死点切換ランド５９の両方に形成すると、吐出側のポートの圧油の一部又は全部を吸込み側のポートに安定した流れで逆流させることができ、舵板駆動部２１に供給される圧油の流量を所定の許容流量範囲内となるように正確に安定して制限することができる。そして、上死点切換ランド５８、及び下死点切換ランド５９のうちのいずれか一方に形成したり、ノッチの数を少なくすると、ノッチの加工が簡単となり、加工コストの上昇を抑えることができる。
【００８２】
更に、上記実施形態では、図２及び図３に示すように、第１及び第２ノッチ６０、６１は、当該ノッチの延びる方向に対して垂直な断面形状を略半円形としたが、これ以外の断面形状としてもよい。
【００８３】
そして、第１及び第２ノッチ６０、６１は、当該ノッチの延びる方向に対して垂直な断面形状が、その延びる方向の各位置において略一定の大きさ及び形状の溝部としたが、これに代えて、ノッチの延びる方向の各位置での断面形状が任意の大きさ及び形状である溝部としてもよい。要は、第１及び第２ノッチ６０、６１は、シリンダブロック３３の傾転角の不感帯角度範囲を発明の目的を達成することができる適切な大きさに設定することができて、傾転角制御装置３４に設けられているサーボピストン３８の中立位置（零点位置）を極めて簡単に短時間で、しかも確実に許容中立範囲に調整して設定することができるものであればよい。
【００８４】
そして、上記実施形態では、図１（ａ）に示すように、第１ポート５５と第２ポート５６とが、シリンダポート６２及び第１ノッチ６０（又は第２ノッチ６１）によって互いに連通するように、第１ノッチ６０及び第２ノッチ６１を形成したが、これに代えて、第１ポート５５と第２ポート５６とが、シリンダポート６２、第１ノッチ６０（又は第２ノッチ６１）、及びシリンダブロック３３の後端面とバルブブロックの摺動面５７との間の隙間を介して互いに連通するように、第１ノッチ及び第２ノッチを形成してもよい。
【００８５】
このようにすると、吐出ポート側の圧油の一部又は全部を吸込みポート側に逆流させるためのバイパス流路が、第１ノッチ６０（又は第２ノッチ６１）、及びシリンダブロック３３とバルブブロックとの間に存在する隙間によって形成され、第１及び第２ノッチ６０、６１の長さ方向の寸法を大きく（又は小さく）することによって、この隙間の吐出側のポート又は吸込み側のポートに向かう方向の長さ（シール長さ）を短く（又は長く）することができる。これによって、このバイパス流路を流れる圧油の流量を大きく（又は小さく）することができる。要は、第１及び第２ノッチ６０、６１の長さを任意に選択することによって、本発明を適用する操舵用油圧ポンプ３２が必要とするバイパス流路を流れる圧油の流量を得られるようにすることができる。
【００８６】
また、上記実施形態では、図６に示すような傾転角制御装置３４を設けたが、これ以外の構成の傾転角制御装置を設けてもよい。要は、シリンダブロック３３及び斜板を含む斜体の傾転角を変更するための制御を行うことができる傾転角制御装置であればよい。本発明は、斜体の傾転角を変更するための制御を行うことができる傾転角制御装置の中立（零点）調整作業時間の短縮化、及び中立調整作業の簡略化を図ることを目的とするものだからである。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
以上のように、本発明に係る操舵用油圧ポンプ及び操舵装置は、操舵用油圧ポンプに設けられている斜板及びシリンダブロックを含む斜体の傾転角を変更するための制御を行う傾転角制御装置の中立（零点）調整作業時間の短縮化、及び中立調整作業の簡略化を図ることができる優れた効果を有し、このような操舵用油圧ポンプ及び操舵装置に適用するのに適している。
【符号の説明】
【００８８】
１６ 操舵装置
１７ 舵柄
１７ａ 舵軸
１８ 舵板
１９ 旋回アーム
２０ 受部
２１ 舵板駆動部
２２ 第１シリンダ機構
２３ 第２シリンダ機構
２４ ラム
２５ 第１シリンダ
２６ 第２シリンダ
２７ ラムピン
２８、２９、３０、３１ 矢印
３２ 操舵用油圧ポンプ
３３ シリンダブロック
３４ 傾転角制御装置
３５ 補助油圧ポンプ
３６、３７ 駆動部
３８ サーボピストン
３９ スリーブ
４０ スプール
４１ 制御モータ
４２ 入力ポート
４３ タンクポート
４４ Ａポート
４５ Ｂポート
４６ タンク
４７ シリンダ部
４８ ロッド室
４９ ヘッド室
５０ フィードバックレバー
５１ バルブプレート
５２ 駆動軸
５３ ピストン
５４ シリンダ
５５ 第１ポート
５６ 第２ポート
５７ バルブプレートの摺動面
５８ 上死点切換ランド
５９ 下死点切換ランド
６０ 第１ノッチ
６１ 第２ノッチ
６２ シリンダポート
６３ 中立調整ピン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵用油圧ポンプに設けられている斜板及びシリンダブロックを含む斜体の傾転角を変更するための制御を行う傾転角制御装置の中立（零点）調整作業時間の短縮化、及び中立調整作業の簡略化を図ることができる操舵用油圧ポンプ、及びそれを備える操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、操舵用油圧ポンプ（例えば斜軸型油圧ポンプ）のシリンダブロック（斜体）の傾転角を変更するための制御を行うことができる傾転角制御装置を製造したときに、この傾転角制御装置に設けられているサーボピストンの中立位置（零点位置）を調整して設定することが行われる。
【０００３】
このサーボピストンの中立位置とは、この傾転角制御装置が舵角を零度とする命令を操舵用油圧ポンプに発したときに、舵角が所定時間内に零度（直進舵角）から予め決められた角度以上に変動しないようにすることができる零点位置である。
【０００４】
従って、この傾転角制御装置を備える操舵装置の出荷前の試験運転では、傾転角制御装置が、舵角を零度とする命令を操舵用油圧ポンプに発したときに、フィードバックのないノンフォロー操作において、舵角が所定時間内に零度（直進舵角）から予め決められた角度以上に変動しないことの確認を行なっている。
【０００５】
そして、この試験運転において、舵角が所定時間内に零度（直進舵角）から予め決められた角度以上に変動した場合は、作業者が、傾転角制御装置に設けられている中立調整ピンを操作して、サーボピストンの中立位置（零点位置）を調整し直して設定することが行われている。
【０００６】
しかし、作業者が、中立調整ピンを操作してサーボピストンの中立位置を調整することができる分解能は、サーボピストンの中立位置の許容中立範囲よりも大きいので、中立（零点）調整作業時間が長引くことがあり、中立調整作業が困難なものとなっていた。
【０００７】
次に、このサーボピストンの中立位置について更に詳細に説明する。この操舵装置によると、操舵者が傾転角制御装置を操作してサーボピストンを進退移動させると、このサーボピストンと連結する油圧ポンプが備えるシリンダブロックの傾転角を変更することができ、そして、シリンダブロックの傾転角が変更されると、その傾転角に応じた流量の圧油（作動油）が舵板駆動部に供給され、更に、この舵板駆動部の作動が、旋回アーム、舵柄、舵軸、及び舵板に伝達され、この舵板が、サーボピストンの移動量に応じた舵角に変更される。このとき、シリンダブロックの傾転角が零度、又はその近傍の角度に戻り、舵板駆動部に供給される圧油の流量が零又はそれに近い値となり、舵板が変更後の舵角又はそれに近い角度で保持されるようになっている。
【０００８】
従って、サーボピストンを中立位置に操作したときに、油圧ポンプが備えるシリンダブロックの傾転角を零度又はその近傍の角度に設定することができる。このとき、舵板駆動部に供給される圧油の流量が零又はそれに近い値となり、舵角が所定時間内に零度（直進舵角）から予め決められた角度以上に変動しないように、サーボピストンの中立位置を調整する必要がある。
【０００９】
サーボピストンの中立位置を調整することによって、サーボピストンの中立位置時のシリンダブロックの傾転角を零度に、又はその近傍の許容角度範囲（不感帯角度範囲）内に設定する。これにより、油圧ポンプから舵板駆動部に圧油が許容流量範囲内で供給されるために、舵角が所定時間内に零度（直進舵角）から予め決められた角度以上に変動しないように設定される。
【００１０】
ところで、操舵用油圧ポンプとして、例えばアキシャルピストン式油圧ポンプが使用されている（例えば、特許文献１参照。）。この油圧ポンプ（図示せず）には、図７に示すバルブプレート１が設けられ、このバルブプレート１には、作動油を吸い込むことができる第１及び第２吸込みポート２、３と、圧油を吐出することができる第１及び第２吐出ポート４、５とが形成されている。そして、このバルブプレート１には、第１吸込みポート２及び第１吐出ポート４の両方の各上端部から、上死点にある上死点切換ランド６に向かって延びる第１及び第２ノッチ７、８が形成されている。同様に、バルブプレート１には、第２吸込みポート３及び第２吐出ポート５の両方の各下端部から、下死点にある下死点切換ランド９に向かって延びる第３及び第４ノッチ１０、１１が形成されている。これらの第１〜第４ノッチ７、８、１０、１１が設けられている目的は、下記の通りである。
【００１１】
この油圧ポンプによると、複数の各シリンダと連通する複数のシリンダポート１２（図７に二点鎖線で１つのシリンダポート１２のみを示す。）が、固定して取り付けられているバルブプレート１の摺動面１３に沿って矢印１４の方向に回転移動するときに、このシリンダポート１２は、第１吸込みポート２との間での連通状態が断たれた後に、上死点切換ランド６によって閉鎖され、しかる後に、第１吐出ポート４に連通するようになっている。このため、シリンダポート１２は、上死点切換ランド６によって閉鎖されている状態で、このシリンダポート１２内の作動油が膨張し、しかる後に圧縮され、次に、このシリンダポート１２が第１吐出ポート４に対して連通を開始した瞬間に、圧油がシリンダポート１２側から第１吐出ポート４側への流出を開始する。このとき、シリンダポート１２（及びシリンダ）と第１吐出ポート４との間の圧力差によって、この油圧ポンプに振動や騒音が発生するという問題がある。
【００１２】
そこで、このようなシリンダポート１２及びシリンダの内圧の急激な変化を緩和するために、図７に示す第１〜第４ノッチ７、８、１０、１１が設けられている。例えばこの第１及び第２ノッチ７、８によると、シリンダポート１２が上死点切換ランド６を移動するときに、シリンダポート１２がこれら第１及び第２ノッチ７、８を介して第１吸込みポート２及び第１吐出ポート４と連通するようになっており、シリンダポート１２が第１吐出ポート４に対して連通を開始した瞬間における、シリンダポート１２（及びシリンダ）と第１吐出ポート４との間の圧力差を小さくして、この油圧ポンプに起こる振動や騒音を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】２００９−６８３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、図７に示すバルブプレート１に形成されている第１〜第４ノッチ７、８、１０、１１は、シリンダポート１２が第１吐出ポート４等に対して連通を開始した瞬間における、シリンダポート１２（及びシリンダ）と第１吐出ポート４との間の圧力差を小さくして、この油圧ポンプに起こる振動や騒音を抑制することができるが、複数のシリンダが形成されているシリンダブロック（斜体）の傾転角が零度、又はその近傍の所定の許容角度範囲内に設定されているときに、油圧ポンプから舵板駆動部に圧油が許容流量範囲内で供給されるようにして、舵角が所定時間内に零度（直進舵角）から予め決められた角度以上に変動しないようにするものではない。
【００１５】
従って、この第１〜第４ノッチ７、８、１０、１１は、舵角が所定時間内に零度（直進舵角）から予め決められた角度以上に変動するような場合に、作業者が、傾転角制御装置に設けられている中立調整ピンを操作して、サーボピストンの中立位置（零点位置）を調整するときに、その中立（零点）調整作業時間を短縮することはできないし、中立調整作業を簡単に行なえるようにすることもできない。
【００１６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、操舵用油圧ポンプに設けられている斜板及びシリンダブロックを含む斜体の傾転角を変更するための制御を行う傾転角制御装置の中立（零点）調整作業時間の短縮化、及び中立調整作業の簡略化を図ることができる操舵用油圧ポンプ、及びそれを備える操舵装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係る操舵用油圧ポンプは、シリンダブロックに形成された複数の各シリンダ内をピストンが往復移動することによって、バルブプレートに貫通して形成された吸込みポート側から作動油を吸い込んで、この吸い込んだ作動油を吐出ポートから吐出して舵板駆動部を駆動させることができる可変容量型の操舵用油圧ポンプにおいて、前記吸込みポート及び前記吐出ポートは、切換ランドを挟んだ位置に形成され、前記バルブプレートには、前記吸込みポート及び前記吐出ポートのうちのいずれか一方又は両方から前記切換ランドに向かって延びるノッチが形成され、前記吐出ポートから吐出される作動油の吐出流量を変更するための斜板及びシリンダブロックを含む斜体の傾転角が零度に近い所定の不感帯角度範囲内にあるときに、吐出ポート側の作動油の一部又は全部が、前記ノッチ、及び前記シリンダと連通するシリンダポートを介して前記吸込みポートに逆流することによって、前記舵板駆動部に供給される作動油の流量を所定の許容流量範囲内に制限することができることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明に係る操舵用油圧ポンプによると、シリンダブロックに形成された複数の各シリンダ内をピストンが往復移動することによって、バルブプレートに形成された吸込みポート側から作動油を吸い込んで、この吸い込んだ作動油を吐出ポートから吐出して舵板駆動部を駆動させ、この舵板駆動部が駆動することによって舵板を所望の舵角に変更することができる。
【００１９】
そして、上記のようにノッチを設けることによって、ポンプの斜板及びシリンダブロックを含む斜体の傾転角が零度に近い所定の不感帯角度範囲を、所望の大きさの角度範囲に設定することができる。そして、斜体の傾転角を、当該所定の不感帯角度範囲内に設定することによって、油圧ポンプの吐出ポートから作動油が吐出されないか、又は作動油が吐出ポートから吐出されていても、その作動油の一部又は全部が、ノッチ、及びシリンダポートを介して吸込みポートに逆流して、舵板駆動部に供給される作動油の流量を所定の許容流量範囲内に制限することができる。これによって、舵板を零度を含む現在の舵角、又は許容角度範囲内のそれに近い舵角で保持することができる。
【００２０】
このように、ノッチを設けた構成すると、斜体の傾転角が零度に近い所定の不感帯角度範囲を、所望の大きさの角度範囲に設定することができるので、斜体を所定の不感帯角度範囲に設定するための後述するサーボピストンの中立位置の許容範囲（許容中立範囲）を所望の角度範囲に拡大させることができる。
【００２１】
つまり、サーボピストンの中立位置をこの拡大された許容中立範囲内に設定すれば、斜体の傾転角を所定の不感帯角度範囲内に設定することができる。
【００２２】
よって、例えばこのポンプの斜体の傾転角を変更するための制御を行うことができる傾転角制御装置を製造したときに、この傾転角制御装置に設けられているサーボピストンの中立位置を極めて簡単に短時間で、しかも正確に当該許容中立位置範囲内に調整して設定することができる。
【００２３】
なお、このサーボピストンの中立位置が規定の位置に設定されているか否かの試験は、傾転角制御装置が舵角を零度とする命令を操舵用油圧ポンプに発したときに、舵角が所定時間内に零度（直進舵角）から予め決められた角度以上に変動しないようにすることができる零点位置に設定されているか否かを確認することによって行なわれる。
【００２４】
この発明に係る操舵用油圧ポンプにおいて、前記ノッチは、前記バルブプレートの上死点にある前記切換ランド、及び下死点にある前記切換ランドの両方のそれぞれ、又はいずれか一方に向かって延びるように形成することができる。
【００２５】
このように、ノッチを、上死点にある切換ランド、及び下死点にある切換ランドの両方に形成すると、吐出ポート側の作動油の一部又は全部を吸込みポート側に安定した流れで逆流させることができ、舵板駆動部に供給される作動油の流量を所定の許容流量範囲内となるように正確に安定して制限することができる。そして、上死点にある切換ランド、及び下死点にある切換ランドのうちのいずれか一方に形成すると、ノッチの加工が簡単となり、コストの上昇を抑えることができる。
【００２６】
この発明に係る操舵用油圧ポンプにおいて、前記ノッチは、当該ノッチの延びる方向に対して垂直な断面形状が、その延びる方向の各位置において略一定の幅及び深さを有する溝部とすることができる。
【００２７】
このようにすると、シリンダポートとノッチとが互いに接続した直後から、作動油がノッチ内を安定した状態で流れることができ、ポンプが微小傾転角において作動油を吐出しない領域である不感帯を拡大することができる。
【００２８】
この発明に係る操舵用油圧ポンプにおいて、前記吸込みポートと前記吐出ポートとが、前記シリンダポート及び前記ノッチによって互いに連通するように、前記ノッチが形成されているものとすることができる。
【００２９】
このようにすると、吐出ポート側の作動油の一部又は全部を吸込みポート側に安定した流れ及び流量で逆流させることができ、舵板駆動部に供給される作動油の流量を所定の許容流量範囲内となるように正確に安定して制限することができる。
【００３０】
この発明に係る操舵用油圧ポンプにおいて、前記吸込みポートと前記吐出ポートとが、前記シリンダポート、前記ノッチ、及び前記シリンダブロックと前記バルブブロックとの間の隙間を介して互いに連通するように、前記ノッチが形成されているものとすることができる。
【００３１】
このようにすると、吐出ポート側の作動油の一部又は全部を吸込みポート側に逆流させるためのバイパス流路が、ノッチ、及びシリンダブロックとバルブブロックとの間に存在する隙間によって形成され、ノッチの長さ方向の寸法を大きく（又は小さく）することによって、当該隙間の吐出ポート又は吸込みポートに向かう方向の長さ（シール長さ）を短く（又は長く）することができる。これによって、このバイパス流路を流れる作動油の流量を大きく（又は小さく）することができる。要は、ノッチの長さを任意に選択することによって、本発明を適用する操舵用油圧ポンプが必要とするバイパス流路を流れる作動油の流量を得られるようにすることができる。
【００３２】
本発明に係る操舵装置は、本発明に係る操舵用油圧ポンプと、サーボピストンを有し、このサーボピストンを進退移動させて前記操舵用油圧ポンプに設けられている前記斜体の傾転角を変更するための制御を行うことができる傾転角制御装置とを備えるものである。
【００３３】
本発明に係る操舵装置によると、傾転角制御装置のサーボピストンを進退移動させることによって、操舵用油圧ポンプに設けられているシリンダブロック及び斜板を含む斜体の傾転角を変更するための制御を行うことができ、これによって、舵板駆動部を駆動させて、舵板を所望の舵角に変更することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に係る操舵用油圧ポンプ及び操舵装置によると、このポンプの斜体の傾転角を変更するための制御を行うことができる傾転角制御装置を製造したときに、この傾転角制御装置に設けられているサーボピストンの中立位置（零点位置）を極めて簡単に短時間で、しかも正確に許容中立範囲内に調整して設定することができる構成としたので、傾転角制御装置の品質の向上及び均一化を図ることができ、更に、製造コストの低減及び納期の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の一実施形態に係る操舵用油圧ポンプが備えるバルブプレートを示す図であり、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、Ａ−Ａ断面図である。
【図２】図１（ａ）に示すバルブプレート及びシリンダブロックのＢ−Ｂ部分拡大断面図である。
【図３】図2に示すバルブプレート及びシリンダブロックの拡大部分の平面図である。
【図４】同実施形態に係る操舵用油圧ポンプを示す平面図である。
【図５】図4に示す操舵用油圧ポンプのシリンダブロックが傾斜した状態を示す断面図である。
【図６】同実施形態に係る操舵装置の油圧回路図である。
【図７】従来のアキシャルピストン式油圧ポンプが備えるバルブプレートを示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明に係る操舵装置の一実施形態を、図１〜図６を参照して説明する。この操舵装置１６は、図６に示すように、船舶の船尾に回動自在に取付けられる舵柄１７を備え、この舵柄１７に、舵軸１７ａを介して舵板１８が固定されている。また、舵柄１７には旋回アーム１９の一端部が固定され、この旋回アーム１９の他端部に、略Ｕ字状の凹部から形成された受部２０が設けられている。
【００３７】
また、この操舵装置１６は、舵柄１７を回動駆動するための舵板駆動部２１を備えている。この舵板駆動部２１は、一対の第１及び第２シリンダ機構２２、２３と、第１及び第２シリンダ機構２２、２３の出力部を構成するラム２４とを有している。第１及び第２シリンダ機構２２、２３は、相互に対向して配置された第１及び第２シリンダ２５、２６を有し、一方の第１シリンダ２５にラム２４の一端部が伸縮自在に装着され、また他方の第２シリンダ２６にラム２４の他端部が伸縮自在に装着されている。
【００３８】
このラム２４の軸線方向中央部にはラムピン２７が設けられ、このラムピン２７が旋回アーム１９の受部２０に装着されている。従って、ラム２４が矢印２８で示す方向（図６において右方向）に移動すると、これと共にラムピン２７が移動し、これによって旋回アーム１９、舵柄１７、舵軸１７ａ、及び舵板１８が一体的に矢印２９で示す反時計方向に回動される。そしてこれとは逆に、ラム２４が矢印３０で示す方向（図６において左方向）に移動すると、これと共にラムピン２７が移動し、これによって旋回アーム１９、舵柄１７および舵板１８が一体的に矢印３１で示す時計方向に回動される。
【００３９】
そして、この操舵装置１６は、図６に示すように、舵板駆動部２１（第１及び第２シリンダ機構２２、２３）を駆動するための操舵用油圧ポンプ３２を備えている。この操舵用油圧ポンプ３２は、図４及び図５に示すように、例えば可変容量型、両傾転型の斜軸型油圧ポンプである。
【００４０】
また、図６に示すように、この操舵用油圧ポンプ３２には、シリンダブロック３３（斜体）の傾転角を制御するための傾転角制御装置３４が設けられ、この傾転角制御装置３４には、補助油圧ポンプ３５が設けられている。そして、これら操舵用油圧ポンプ３２及び補助油圧ポンプ３５は、電動モータ等の駆動部３６、３７によって回転駆動される。従って、各駆動部３６、３７が作動すると、それぞれと連結する操舵用油圧ポンプ３２及び補助油圧ポンプ３５が所定方向に回転する。
【００４１】
この傾転角制御装置３４は、図６に示すように、操舵用油圧ポンプ３２のシリンダブロック３３（斜体）と連結するサーボピストン３８を備えている。このサーボピストン３８が図６の左右方向に進退移動することによって、シリンダブロック３３の傾転角を変更することができ、このシリンダブロック３３の傾転角を変更すると、操舵用油圧ポンプ３２の圧油の吐出流量及び吐出方向を変更することができる。そして、操舵用油圧ポンプ３２からの圧油の吐出流量及び吐出方向を変更すると、舵板駆動部２１によって舵板１８を所望の方向及び速度で回動させることができる。
【００４２】
そして、この傾転角制御装置３４は、ケーシング（図示せず）の内部にスリーブ３９を備えており、このスリーブ３９の内部にスプール４０が内蔵されている。このスプール４０は、例えばトルクモータ等の制御モータ４１によって、図６の左右方向に進退移動されるようになっている。
【００４３】
また、スリーブ３９には、図６に示すように、入力ポート４２、タンクポート４３、Ａポート４４、及びＢポート４５が形成されている。この入力ポート４２は、補助油圧ポンプ３５の吐出口と接続し、タンクポート４３はタンク４６と接続している。そして、Ａポート４４は、サーボピストン３８を収容するシリンダ部４７に形成されているロッド室４８と接続し、Ｂポート４５は、シリンダ部４７に形成されているヘッド室４９と接続している。
【００４４】
更に、スリーブ３９とサーボピストン３８とは、フィードバックレバー５０によって互いに固定して結合されている。これによって、サーボピストン３８が、図６の左右方向に所定距離だけ移動すると、スリーブ３９は、サーボピストン３８に伴ってこれと同方向に同じ距離だけ移動するようになっている。
【００４５】
上記のように構成された傾転角制御装置３４によると、入力ポート４２に供給された圧油（補助油圧ポンプ３５から吐出された圧油）をＡポート４４、又はＡポート４４及びＢポート４５に導き、更にその圧油をサーボピストン３８に導くことによってサーボピストン３８を進退移動させるようになっている。
【００４６】
つまり、この傾転角制御装置３４によると、図６に示すように、例えば制御モータ４１が中立位置にあり、スプール４０も中立位置にあるときは、サーボピストン３８及びスリーブ３９は、同図に示す中立位置に保持される。
【００４７】
そして、制御モータ４１が所定方向に所定角度だけ駆動して、スプール４０が図６に示す位置から右方向（又は左方向）に所定距離だけ移動すると、補助油圧ポンプ３５から吐出された圧油がシリンダ部４７のロッド室４８（又はロッド室４８及びヘッド室４９）に流入し、ヘッド室４９（又はロッド室４８）内の作動油がタンク４６に戻される。このとき、サーボピストン３８、及びこれと結合するスリーブ３９が、スプール４０と同じ右方向（又は左方向）に移動する。そして、サーボピストン３８及びスリーブ３９が、スプール４０と同じ右方向（又は左方向）に同距離だけ移動すると、スリーブ３９とスプール４０との位置関係が図６に示す中立状態に戻り、サーボピストン３８の右方向（又は左方向）への移動が停止してその位置で保持される。
【００４８】
このように、図６に示す制御モータ４１が所定方向に所定角度だけ駆動することによって、サーボピストン３８を左右方向に所望の距離だけ進退移動させることができ、これによって、このサーボピストン３８と連結する操舵用油圧ポンプ３２のシリンダブロック３３（斜体）の傾転角を所望の角度だけ変更することができる。これによって、舵板駆動部２１は、舵板１８を所望の方向及び速度で所望の角度だけ回動させることができる。
【００４９】
つまり、例えば操舵手が所望の舵角となるように操舵輪（図示せず）を操作すると、図６に示す傾転角制御装置３４が操舵用油圧ポンプ３２を駆動制御して、舵板１８を所望の舵角となるように回動させることができる。そして、図には示さないが、舵板１８が所望の舵角となると、舵板１８の舵角を舵角検出部（図示せず）が検出して、舵角検出部が舵角検出信号を出力するようになっている。そしてこの舵角検出信号が制御モータ４１に入力して、スプール４０、スリーブ３９、及びサーボピストン３８が図６に示す中立位置に自動的に戻され、操舵用油圧ポンプ３２のシリンダブロック３３（斜体）の傾転角が零度、又はそれに近い所定の角度範囲（不感帯角度範囲）内に設定される。
【００５０】
このように、シリンダブロック３３の傾転角が所定の不感帯角度範囲内に設定されると、操舵用油圧ポンプ３２から吐出されて舵板駆動部２１に供給される圧油の流量を所定の許容流量範囲内に制限することができる。これによって、舵板１８を所望の舵角、又は許容角度範囲内のそれに近い舵角で保持することができる。
【００５１】
そして、シリンダブロック３３の傾転角が所定の不感帯角度範囲内に設定されると、操舵用油圧ポンプ３２から吐出されて舵板駆動部２１に供給される圧油の流量を所定の許容流量範囲内に制限して、舵板１８を所望の舵角、又は許容角度範囲内のそれに近い舵角で保持できるようになっているが、この不感帯角度範囲を設定することができる本発明の特徴とするバルブプレート５１について、図１〜図３、及び図５を参照して説明する。
【００５２】
このバルブプレート５１は、図４及び図５に示す斜軸型の操舵用油圧ポンプ３２に設けられている。この操舵用油圧ポンプ３２は、図５に示す駆動軸５２が回転されると、複数のピストン５３及びシリンダブロック３３が、駆動軸５２と同方向に回転するようになっている。そして、図には示さないが、駆動軸５２とシリンダブロック３３とが互いにユニバーサルジョイント等を介して連結しており、シリンダブロック３３の中心軸が駆動軸５２に対して、或る角度θ１で傾斜しているときは、駆動軸５２の回転によって各ピストン５３は、各ピストン５３が装着されているシリンダ５４内で往復運動をすることができる。
【００５３】
その結果、シリンダ５４とピストン５３とで形成される容積が増加する領域で作動油を吸込み、容積が減少する領域で圧油を吐出することができる。この２つの領域は、図５に示すバルブプレート５１で仕切られ、このバルブプレート５１に形成されている第１ポート５５及び第２ポート５６が、吸込みポート及び吐出ポートとして機能する。
【００５４】
そして、図５に示すようにシリンダブロック３３の傾転角が＋θ１に設定されているときは、バルブプレート５１（図５に円形に表しているバルブプレート５１の表面は、シリンダブロック３３と接触する側の摺動面５７である。）の左側部に形成されている第１ポート５５が吸込みポートとして機能し、バルブプレート５１の右側部に形成されている第２ポート５６が吐出ポートとして機能する。
【００５５】
ただし、図４に示すように、シリンダブロック３３の傾転角が−θ１に設定されているときは、上記とは逆に、第１ポート５５が吐出ポートとして機能し、第２ポート５６が吸込みポートとして機能する。
【００５６】
そして、図４及び図５に示すようにシリンダブロック３３の傾転角を＋θ１側に設定したときは、例えば図６に示す舵板１８を右方向に回動させることができ、傾転角を−θ１側に設定したときは、舵板１８を左方向に回動させることができる。
【００５７】
また、操舵用油圧ポンプ３２から吐出される圧油の吐出流量を変更するときは、シリンダブロック３３の傾転角θ１の大きさを変更すればよい。これによって、ピストン５３のストロークが変更され、圧油の吐出流量を変更することができる。
【００５８】
更に、この操舵用油圧ポンプ３２は、シリンダブロック３３（斜体）の傾転角θ１を零度、又はそれに近い所定の角度範囲（不感帯角度範囲）内に設定すると、操舵用油圧ポンプ３２から吐出されて舵板駆動部２１に供給される圧油の流量を所定の許容流量範囲内に制限することができ、これによって、舵板１８を所望の舵角、又は許容角度範囲内のそれに近い舵角で保持することができるように構成されている。
【００５９】
次に、図５に示す操舵用油圧ポンプ３２が備えているバルブプレート５１を、図１〜図３を参照して説明する。このバルブプレート５１は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、円板状に形成され、第１ポート５５及び第２ポート５６が左右対称に例えば１つずつ、このバルブプレート５１を貫通するように形成されている。そして、これら各第１及び第２ポート５５、５６は、所定長さの円弧状の長孔であり、バルブプレート５１の中心から所定の半径位置に形成されている。
【００６０】
また、図１（ａ）に示すように、第１及び第２ポート５５、５６のそれぞれの上端部の間には、上死点切換ランド５８が形成され、それぞれの下端部の間には、下死点切換ランド５９が形成されている。更に、バルブプレート５１には、第２ポート５６の上端部から、上死点切換ランド５８に向かって延びる第１ノッチ６０が形成されている。同様に、バルブプレート５１には、第１ポート５５の下端部から、下死点切換ランド５９に向かって延びる第２ノッチ６１が形成されている。
【００６１】
更に、第１及び第２ノッチ６０、６１は、当該ノッチの延びる方向に対して垂直な断面形状が略半円形状であって、その延びる方向の各位置において略一定の大きさ及び形状の溝部として形成されている。
【００６２】
そして、図１（ａ）に示すように、シリンダポート６２が上死点切換ランド５８に移動してきたときに、第１ポート５５と第２ポート５６とが、シリンダポート６２及び第１ノッチ６０によって互いに連通するように、第１ノッチ６０が形成されている。このシリンダポート６２は、図５に示すように、シリンダブロック３３の後部に開口するように複数形成され、このシリンダブロック３３に形成されている各シリンダ５４と連通するように形成されているものである。
【００６３】
図２は、バルブプレート５１及びシリンダブロック３３を図１（ａ）のＢ−Ｂ方向から見た部分拡大断面図である。図３は、図２に示すバルブプレート５１及びシリンダブロック３３の拡大部分の平面図である。この図２及び図３から分かるように、シリンダポート６２が上死点切換ランド５８を移動するときは、第１ポート５５と第２ポート５６とが、シリンダポート６２及び第１ノッチ６０によって互いに連通するように、第１ノッチ６０が形成されている。
【００６４】
このように第１ノッチ６０を設けた構成すると、図２に示すように、シリンダブロック３３（斜体）の傾転角が零度に近い所定の不感帯角度範囲を、所望の大きさの角度範囲に設定することができる。そして、シリンダブロック３３（斜体）の傾転角が所定の不感帯角度範囲内にあるときは、吐出ポートとして機能している第２ポート５６（又は第１ポート５５）側の圧油の一部又は全部が、第１ノッチ６０及びシリンダポート６２を介して吸込みポートとして機能している第１ポート５５（又は第２ポート５６）側に逆流することによって、舵板駆動部２１に供給される圧油の流量を所定の許容流量範囲内に制限することができる。
【００６５】
同様に、図には示さないが、シリンダポート６２が下死点切換ランド５９を移動するときは、第１ポート５５と第２ポート５６とが、シリンダポート６２及び第２ノッチ６１によって互いに連通するように、第２ノッチ６１が形成されている。
【００６６】
このように第２ノッチ６１を設けた構成すると、シリンダブロック３３（斜体）の傾転角が零度に近い所定の不感帯角度範囲を、所望の大きさの角度範囲に設定することができる。そして、シリンダブロック３３（斜体）の傾転角が所定の不感帯角度範囲内にあるときは、吐出ポートとして機能している第２ポート５６（又は第１ポート５５）側の圧油の一部又は全部が、第２ノッチ６１及びシリンダポート６２を介して吸込みポートとして機能している第１ポート５５（又は第２ポート５６）側に逆流することによって、舵板駆動部２１に供給される圧油の流量を所定の許容流量範囲内に制限することができる。
【００６７】
次に、上記のように構成された操舵用油圧ポンプ３２及び操舵装置１６の作用を説明する。図５及び図６に示す操舵用油圧ポンプ３２によると、シリンダブロック３３に形成された複数の各シリンダ５４内をピストン５３が往復移動することによって、バルブプレート５１に形成された第１ポート５５（又は第２ポート５６）（吸込みポートとして機能するポート）側から作動油を吸い込んで、この吸い込んだ作動油を第２ポート５６（又は第１ポート５５）（吐出ポートとして機能するポート）側から吐出して舵板駆動部２１を駆動させ、この舵板駆動部２１が駆動することによって舵板１８を所望の舵角に変更することができる。
【００６８】
そして、図１（ａ）に示すように、第１及び第２ノッチ６０、６１を設けた構成すると、シリンダブロック３３（斜体）の傾転角が零度に近い所定の不感帯角度範囲を、所望の大きさの角度範囲に設定することができる。そして、操舵用油圧ポンプ３２のシリンダブロック３３（斜体）の傾転角を、所定の不感帯角度範囲内に設定することによって、舵板駆動部２１に供給される圧油の流量を所定の許容流量範囲内に制限することができ、舵板１８を零度を含む現在の舵角、又は許容角度範囲内のそれに近い舵角で保持することができる。
【００６９】
このように、第１及び第２ノッチ６０、６１を設けた構成すると、シリンダブロック３３（斜体）の傾転角が零度に近い所定の不感帯角度範囲を、所望の大きさの角度範囲に設定することができるので、シリンダブロック３３（斜体）を所定の不感帯角度範囲に設定するためのサーボピストン３８の中立位置の許容範囲（許容中立範囲）を所望の角度範囲に拡大させることができる。
【００７０】
つまり、サーボピストン３８の中立位置をこの拡大された許容中立範囲内に設定すれば、シリンダブロック３３の傾転角を所定の不感帯角度範囲内に設定できるようにすることができる。
【００７１】
よって、例えばこのポンプ３２のシリンダブロック３３（斜体）の傾転角を変更するための制御を行うことができる傾転角制御装置３４を製造したときに、この傾転角制御装置３４に設けられているサーボピストン３８の中立位置を極めて簡単に短時間で、しかも正確に当該許容中立範囲内に調整して設定することができる。
【００７２】
これによって、傾転角制御装置３４の品質の向上及び均一化を図ることができ、更に、製造コストの低減及び納期の短縮を図ることができる。
【００７３】
なお、このサーボピストン３８の中立位置が規定の位置に設定されているか否かの試験は、図６に示すように、傾転角制御装置３４が舵角を零度とする命令を操舵用油圧ポンプ３２に発したときに、舵角が所定時間内に零度（直進舵角）から予め決められた角度以上に変動しないようにすることができる零点位置に設定されているか否かを確認することによって行なわれる。
【００７４】
そして、図６に示すサーボピストン３８の中立位置を調整する方法としては、例えばサーボピストン３８に設けられている中立調整ピン６３を作業者が手作業で調整して、サーボピストン３８及びスリーブ３９の進退方向の相互の位置関係を調整して設定することによって行なわれている。
【００７５】
また、図１（ａ）に示すように、第２ポート５６の上端部、及び第１ポート５５の下端部に、第１及び第２ノッチ６０、６１を１つずつ形成してあり、このように、２つの第１及び第２ノッチ６０、６１を設けるだけで、サーボピストン３８の中立位置を極めて簡単に調製して設定できるようにすることができる。そして、このように２つだけの第１及び第２ノッチ６０、６１を形成することにすると、ノッチ６０、６１の加工が簡単であり、加工コストの上昇を抑えることができる。
【００７６】
更に、図２及び図３に示すように、第１及び第２ノッチ６０、６１は、当該ノッチの延びる方向に対して垂直な断面形状が略半円形状であって、その延びる方向の各位置において略一定の幅及び深さを有する（大きさ及び形状の）溝部としているので、シリンダポート６２と第１及び第２ノッチ６０、６１とが互いに接続した直後から、圧油が第１及び第２ノッチ６０、６１内を安定した状態で流れることができ、ポンプ３２が微小傾転角において作動油を吐出しない領域である不感帯を拡大することができる。
【００７７】
そして、図２及び図３に示すように、第１ポート５５と第２ポート５６とが、シリンダポート６２及び第１ノッチ６０（又は第２ノッチ６１）によって互いに連通するように、第１ノッチ６０（又は第２ノッチ６１）が形成されているので、吐出ポート（第１ノッチ６０又は第２ノッチ６１）側の圧油の一部又は全部を吸込みポート（第２ノッチ６１又は第１ノッチ６０）側に安定した流れ及び流量で逆流させることができ、舵板駆動部２１に供給される作動油の流量を所定の許容流量範囲内となるように正確に安定して制限することができる。
【００７８】
ただし、上記実施形態では、操舵用油圧ポンプ３２として、斜軸型油圧ポンプを使用したが、これに代えて、斜板型油圧ポンプを使用してもよい。そして、両傾転型の油圧ポンプを使用したが、これに代えて、片傾転型の油圧ポンプを使用してもよい。このように、片傾転型の油圧ポンプを使用するときは、例えば油圧回路に方向制御弁を設けることによって、舵板１８を左右の方向に回動させることができる。
【００７９】
そして、上記実施形態では、図１に示すように、バルブプレート５１に第１及び第２ポート５５、５６を１つずつ形成したが、これに代えて、複数ずつ形成してもよい。
【００８０】
また、上記実施形態では、図１（ａ）に示すように、第１及び第２ノッチ６０、６１を形成したが、これに代えて、図には示さないが、第１ポート５５及び第２ポート５６の両方の各上端部から、上死点切換ランド５８に向かって延びる第３ノッチ及び第１ノッチ６０をバルブプレート５１に形成すると共に、第１ポート５５及び第２ポート５６の両方の各下端部から、下死点切換ランド５９に向かって延びる第２ノッチ６１及び第４ノッチを形成してもよい。また、これに代えて、第１〜第４ノッチのうち、少なくとも１つのノッチを形成したものとしてもよい。
【００８１】
つまり、ノッチを、上死点切換ランド５８、及び下死点切換ランド５９の両方に形成すると、吐出側のポートの圧油の一部又は全部を吸込み側のポートに安定した流れで逆流させることができ、舵板駆動部２１に供給される圧油の流量を所定の許容流量範囲内となるように正確に安定して制限することができる。そして、上死点切換ランド５８、及び下死点切換ランド５９のうちのいずれか一方に形成したり、ノッチの数を少なくすると、ノッチの加工が簡単となり、加工コストの上昇を抑えることができる。
【００８２】
更に、上記実施形態では、図２及び図３に示すように、第１及び第２ノッチ６０、６１は、当該ノッチの延びる方向に対して垂直な断面形状を略半円形としたが、これ以外の断面形状としてもよい。
【００８３】
そして、第１及び第２ノッチ６０、６１は、当該ノッチの延びる方向に対して垂直な断面形状が、その延びる方向の各位置において略一定の大きさ及び形状の溝部としたが、これに代えて、ノッチの延びる方向の各位置での断面形状が任意の大きさ及び形状である溝部としてもよい。要は、第１及び第２ノッチ６０、６１は、シリンダブロック３３の傾転角の不感帯角度範囲を発明の目的を達成することができる適切な大きさに設定することができて、傾転角制御装置３４に設けられているサーボピストン３８の中立位置（零点位置）を極めて簡単に短時間で、しかも確実に許容中立範囲に調整して設定することができるものであればよい。
【００８４】
そして、上記実施形態では、図１（ａ）に示すように、第１ポート５５と第２ポート５６とが、シリンダポート６２及び第１ノッチ６０（又は第２ノッチ６１）によって互いに連通するように、第１ノッチ６０及び第２ノッチ６１を形成したが、これに代えて、第１ポート５５と第２ポート５６とが、シリンダポート６２、第１ノッチ６０（又は第２ノッチ６１）、及びシリンダブロック３３の後端面とバルブブロックの摺動面５７との間の隙間を介して互いに連通するように、第１ノッチ及び第２ノッチを形成してもよい。
【００８５】
このようにすると、吐出ポート側の圧油の一部又は全部を吸込みポート側に逆流させるためのバイパス流路が、第１ノッチ６０（又は第２ノッチ６１）、及びシリンダブロック３３とバルブブロックとの間に存在する隙間によって形成され、第１及び第２ノッチ６０、６１の長さ方向の寸法を大きく（又は小さく）することによって、この隙間の吐出側のポート又は吸込み側のポートに向かう方向の長さ（シール長さ）を短く（又は長く）することができる。これによって、このバイパス流路を流れる圧油の流量を大きく（又は小さく）することができる。要は、第１及び第２ノッチ６０、６１の長さを任意に選択することによって、本発明を適用する操舵用油圧ポンプ３２が必要とするバイパス流路を流れる圧油の流量を得られるようにすることができる。
【００８６】
また、上記実施形態では、図６に示すような傾転角制御装置３４を設けたが、これ以外の構成の傾転角制御装置を設けてもよい。要は、シリンダブロック３３及び斜板を含む斜体の傾転角を変更するための制御を行うことができる傾転角制御装置であればよい。本発明は、斜体の傾転角を変更するための制御を行うことができる傾転角制御装置の中立（零点）調整作業時間の短縮化、及び中立調整作業の簡略化を図ることを目的とするものだからである。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
以上のように、本発明に係る操舵用油圧ポンプ及び操舵装置は、操舵用油圧ポンプに設けられている斜板及びシリンダブロックを含む斜体の傾転角を変更するための制御を行う傾転角制御装置の中立（零点）調整作業時間の短縮化、及び中立調整作業の簡略化を図ることができる優れた効果を有し、このような操舵用油圧ポンプ及び操舵装置に適用するのに適している。
【符号の説明】
【００８８】
１６ 操舵装置
１７ 舵柄
１７ａ 舵軸
１８ 舵板
１９ 旋回アーム
２０ 受部
２１ 舵板駆動部
２２ 第１シリンダ機構
２３ 第２シリンダ機構
２４ ラム
２５ 第１シリンダ
２６ 第２シリンダ
２７ ラムピン
２８、２９、３０、３１ 矢印
３２ 操舵用油圧ポンプ
３３ シリンダブロック
３４ 傾転角制御装置
３５ 補助油圧ポンプ
３６、３７ 駆動部
３８ サーボピストン
３９ スリーブ
４０ スプール
４１ 制御モータ
４２ 入力ポート
４３ タンクポート
４４ Ａポート
４５ Ｂポート
４６ タンク
４７ シリンダ部
４８ ロッド室
４９ ヘッド室
５０ フィードバックレバー
５１ バルブプレート
５２ 駆動軸
５３ ピストン
５４ シリンダ
５５ 第１ポート
５６ 第２ポート
５７ バルブプレートの摺動面
５８ 上死点切換ランド
５９ 下死点切換ランド
６０ 第１ノッチ
６１ 第２ノッチ
６２ シリンダポート
６３ 中立調整ピン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックに形成された複数の各シリンダ内をピストンが往復移動することによって、バルブプレートに貫通して形成された吸込みポート側から作動油を吸い込んで、この吸い込んだ作動油を吐出ポートから吐出して舵板駆動部を駆動させることができる可変容量型の操舵用油圧ポンプにおいて、
前記吸込みポート及び前記吐出ポートは、切換ランドを挟んだ位置に形成され、
前記バルブプレートには、前記吸込みポート及び前記吐出ポートのうちのいずれか一方又は両方から前記切換ランドに向かって延びるノッチが形成され、
前記吐出ポートから吐出される作動油の吐出流量を変更するための斜板及びシリンダブロックを含む斜体の傾転角が零度に近い所定の不感帯角度範囲内にあるときに、吐出ポート側の作動油の一部又は全部が、前記ノッチ、及び前記シリンダと連通するシリンダポートを介して前記吸込みポートに逆流することによって、前記舵板駆動部に供給される作動油の流量を所定の許容流量範囲内に制限することができることを特徴とする操舵用油圧ポンプ。
【請求項２】
前記ノッチは、前記バルブプレートの上死点にある前記切換ランド、及び下死点にある前記切換ランドの両方のそれぞれ、又はいずれか一方に向かって延びるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の操舵用油圧ポンプ。
【請求項３】
前記ノッチは、当該ノッチの延びる方向に対して垂直な断面形状が、その延びる方向の各位置において略一定の幅及び深さを有する溝部であることを特徴とする請求項１又は２記載の操舵用油圧ポンプ。
【請求項４】
前記吸込みポートと前記吐出ポートとが、前記シリンダポート及び前記ノッチによって互いに連通するように、前記ノッチが形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の操舵用油圧ポンプ。
【請求項５】
前記吸込みポートと前記吐出ポートとが、前記シリンダポート、前記ノッチ、及び前記シリンダブロックと前記バルブブロックとの間の隙間を介して互いに連通するように、前記ノッチが形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の操舵用油圧ポンプ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の操舵用油圧ポンプと、
サーボピストンを有し、このサーボピストンを進退移動させて前記操舵用油圧ポンプに設けられている前記斜体の傾転角を変更するための制御を行うことができる傾転角制御装置とを備えることを特徴とする操舵装置。
【請求項１】
シリンダブロックに形成された複数の各シリンダ内をピストンが往復移動することによって、バルブプレートに貫通して形成された吸込みポート側から作動油を吸い込んで、この吸い込んだ作動油を吐出ポートから吐出して舵板駆動部を駆動させることができる可変容量型の操舵用油圧ポンプにおいて、
前記吸込みポート及び前記吐出ポートは、切換ランドを挟んだ位置に形成され、
前記バルブプレートには、前記吸込みポート及び前記吐出ポートのうちのいずれか一方又は両方から前記切換ランドに向かって延びるノッチが形成され、
前記吐出ポートから吐出される作動油の吐出流量を変更するための斜板及びシリンダブロックを含む斜体の傾転角が零度に近い所定の不感帯角度範囲内にあるときに、吐出ポート側の作動油の一部又は全部が、前記ノッチ、及び前記シリンダと連通するシリンダポートを介して前記吸込みポートに逆流することによって、前記舵板駆動部に供給される作動油の流量を所定の許容流量範囲内に制限することができることを特徴とする操舵用油圧ポンプ。
【請求項２】
前記ノッチは、前記バルブプレートの上死点にある前記切換ランド、及び下死点にある前記切換ランドの両方のそれぞれ、又はいずれか一方に向かって延びるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の操舵用油圧ポンプ。
【請求項３】
前記ノッチは、当該ノッチの延びる方向に対して垂直な断面形状が、その延びる方向の各位置において略一定の幅及び深さを有する溝部であることを特徴とする請求項１又は２記載の操舵用油圧ポンプ。
【請求項４】
前記吸込みポートと前記吐出ポートとが、前記シリンダポート及び前記ノッチによって互いに連通するように、前記ノッチが形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の操舵用油圧ポンプ。
【請求項５】
前記吸込みポートと前記吐出ポートとが、前記シリンダポート、前記ノッチ、及び前記シリンダブロックと前記バルブブロックとの間の隙間を介して互いに連通するように、前記ノッチが形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の操舵用油圧ポンプ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の操舵用油圧ポンプと、
サーボピストンを有し、このサーボピストンを進退移動させて前記操舵用油圧ポンプに設けられている前記斜体の傾転角を変更するための制御を行うことができる傾転角制御装置とを備えることを特徴とする操舵装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１７７１１（Ｐ２０１２−１７７１１Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５６５９１（Ｐ２０１０−１５６５９１）
【出願日】平成２２年７月９日（２０１０．７．９）
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月９日（２０１０．７．９）
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【Ｆターム（参考）】
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