JPS5843589B2 - アキシヤルプランジヤポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアキシャルプランジャポンプに関する。

一般にアキシャルプランジャポンプには斜軸形と斜板形
の二つのタイプがあり、これらのタイプには、それぞれ
定吐出量形と可変吐出量形がある。

これらの各ポンプでは吸入側から吐出側にうつるとき吸
入ポートと吐出ポート間の圧力差等により大きな騒音が
発生し不快であるばかりか公害問題にもなる。

この為これらの各ポンプにおける騒音対策の一つに弁板
改良策がある。

すなわち予圧帯、減圧帯の設置、導油溝の設置などの方
法である。

予圧帯の設置とは吸入ポートと吐出ポートの間に正の重
合帯を設けて、シリンダ内の圧力を吐出圧と等しくなる
まで予圧してから吐出してやる方法である。

減圧帯とは、吐出ポートと吸入ポート間の重合帯であっ
て、その意図する所は、シリンダ内の圧力と吐出（吸入
）ポートの圧力とを一致させることである。

この方法によると、ある吐出圧および斜板（斜軸）の傾
角においては著るしい騒音の低下が見られるが、その点
をはずれるとかえって騒音は増加する結果となる。

又導油溝の設置とは、上記の正重合を細い溝によって負
重合にしてやる方法である。

この方法だと、上記の方法より騒音低下の範囲を拡げる
ことができるが、その巾は、容積効率などを考慮すると
自から限界がある。

更にアキシャルプランジャポンプには、前記の池に、回
転斜板式のものがある。

このタイプでは、シリンダブロックは固定されているの
で、弁板は不要であり、そのかわりに、チェック弁を用
いている。

このため、シリンダ内の圧力が、かならず吐出（吸入）
圧とほぼ同じになってからチェック弁が開くので、前記
のタイプに比べて騒音は低くなっている。

しかし、このタイプでは、可変容量形にするのには一般
に機構上面倒となり、かえって騒音を増加させる原因と
もなってしまう場合が多い。

また、以上のべた各ポンプとも、それ自体では、自吸性
能が良くない。

その理由は、前二者はポート面積が限られていること、
また後者は吸入にチニック弁を用いていることなどが上
げられる。

前二者については、別に定容量形の補助ポンプを用いる
方法が解決策としてとられることがあるが、これだと余
った流量を低圧ＩＪ ＩＪ−フによって逃がす必要があ
り、動力損失、騒音発生の原因ともなる０ 従って本発明の目的は上記従来の欠点を解決すべく、騒
音のない又自吸性能のよいアキシャルプランジャポンプ
を提供することである。

本発明はこの目的達成の為シリンダブロックに吐出チェ
ック弁と傾斜方向に向く長孔を設けたことを特徴とする
ものである。

即ち本発明に係るアキシャルプランジャポンプは回転斜
板式の特徴である吐出チェック弁を回転、するシリンダ
ブロック内に組込んでやり、シリンダ内の圧力と吐出圧
が等しくなってから吐出させて騒巻を低下させ、また自
吸性能を上げるのに、遠心ポンプとしてシリンダブロッ
クに設けた傾斜した長孔を用いている。

更に本発明では低圧ＩＪ ＩＪ−フは不要とし、さらに
、吸入ポートはタイミングポート式としてやることによ
り吸入予圧をかけることを可能とさせ、たとえば、吐出
から吸入へシリンダが移るとき、シリンダ内の圧力変化
が急であっても、遠心ポンプによってその振動が吸込管
系に伝わるのを緩衝することができるようになっている
。

次に本発明の実施の一例を図面について説明する。

先ず概略について説明する。

本発明の骨子である吐出チェック弁２４による予圧縮行
程の自動変化によって、斜板１２の傾転モーメントは一
般のもの比して大きくなる。

従ってサーボの操作力も大きくする必要があり、主吐出
圧を減圧弁７によって減圧してサーボに用いる。

ここで、負荷が小さい時にはサーボ用の補助ポンプ５を
用いる。

この補助ポンプ５は、負荷が大きい時にはアンロード弁
により無負荷とし、動力ロスを防ぐようになっている。

シリンダーブロック１７とポートブロック３の間には、
今までのポンプと同様な弁板３２を入れであるが、これ
はチェック弁下流室の圧力を切換えて、シリンダーブロ
ック１７に傾転モーメントが発生するのを防ぐためであ
る。

この弁板３２は、今までの弁板３２に比べると閉じ込み
区間などの考慮の必要がないというのは、チェック弁下
流室の体積は、シリンダーブロックが回転しても一定で
あるから、従ってその圧力変化はポートと連通した時の
みであり、この時の圧力変化が大きくても、その体積が
小さい為、全体に及はす影響は少ないからである。

またこの傾転モーメントの防止のため吐出チェック弁２
４はピストン１９と同軸上に設けである。

吸入ポート２８は、ピストン底部のシュー２１と摺接す
るスラストプレート２０に設けられている。

このスラストプレートは、吸入行程側のみ開口していて
、斜板の裏側の穴と連通している。

吐出行程側では、シューの裏側の圧力室により油圧バラ
ンスの力を受けるため、特別なスラストベアリングは不
要である。

次に構造及び作用について詳述する。

ボディ１の一端にカバー２が固定され、ボディ１の他端
にはポートブロック３がボルト４を介して固定され、更
にポートブロック３の端部にはサーボ用補助ポンプ５が
連結されている。

ボディ１の上方にはサーボ機構を内蔵したサーボブロッ
ク６と減圧弁７とシャツトル弁８を内蔵したバルブブロ
ック９が連結されている。

ボディ１中夫に回転自在に配設された入力軸１０はカバ
ー２を貫通し、又ポートブロック３と補助ポンプ５中夫
に回転自在に支持されている。

ボディ１の内部１１は中空にされ、該内部１１には斜板
１２が傾斜角変位自在に挿入され、該斜板１２には軸１
３を介して連結部材１４に連結され、該連結部材１４は
サーボブロック６内に設けたサーボピストン１５及びリ
ンク１６に連結され、サーボピストン１５の移動により
傾斜角が変位するようになっている。

入力軸１０の外周にはボディ１の内部１１に於て入力軸
１０と一体に回転するシリンダーブロック１７が斜板１
２と対向して回転自在に配設され、該シリンダーブロッ
ク１７には複数のシリンダ１８が軸方向に形成され、該
シリンダ１８には摺動自在に中空なピストン１９が挿入
され、該ピストン１９は中空なシュー２１と連結し、該
シュー２１吸入ロロ端は斜板１２の内側に固定されたス
ラストプレート２０の側面を摺接するようになっている
。

シリンダ１８の吐出部にはチェックバルブ２４が開閉自
在に設けられ、これはチェックシ−ト２２にスプリング
２３で押圧されたチェックボール２４からなり、チェッ
クボール２４を押し開いて流出した油はシリンダーブロ
ック１７に穿った孔２５を介して吐出ポートに吐出され
るようになっている。

シリンダーブロック１７の内部２６は中空にされ、該内
部は後述する吸入口と連結されている。

更にシリンダーブロック１７には斜め方向に長孔２７が
穿たれ、該長孔２７はシリンダーブロック内部２６とボ
ディ１の内部１１を連通し、シリンダーブロック１７の
回転時に遠心力でシリンダーブロック内部２６の作動油
をボディ１内部１１に噴出させる。

この為長孔２７は遠心ポンプとしての働きをし自吸性能
を良好にするものである。

スラストプレート２０には片側に半円状の吸入ポート２
８が穿たれ、該吸入ポート２８は斜板１２に設けた吸入
孔２９と連通し、これらの吸入孔２９と吸入ポート２８
はボディ内部１１の作動油が吸入され吸入行程時にシュ
ー２１、ピストン１９の内部よりシリンダ１８に吸入さ
れ、吐出側ではシュー２１の目端は吸入ポート２８から
離れスラストプレート２０の側面を摺接するようになっ
ている。

（第１図、第２図）次にポートブロック３は第３図、第
４図に示す如く吸入口３０と吐出ポート３１を穿設し、
吸入口３０は直接シリンダーブロック内部２６に通じて
いる。

ポートブロック３とシリンダーブロック１７間には弁板
３２が固定され、該弁板３２の左側面をシリンダーブロ
ック１７が摺接するようになっている。

ポートブロック３の上部には孔３３，３４゜３５．３６
が穿たれ、孔３３は吐出ポート３１と通じ、孔３４は吸
入ポート３０に通じていて、これらはそれぞれバルブブ
ロック９の環状溝５８および液室５４に通じるようにな
っている。

孔３５は補助ポンプ５の吐出ポート３８からの油をシャ
トル弁８へ導くためのものであり、孔３６は、減圧弁７
の二次圧力を補助ポンプ５に組み込まれたアンロードリ
リーフ弁４１のパイロット回路４３に通じている。

補助ポンプ５は吸入ポート３７と吐出ポート３８を有し
、孔３９．４０を介して吸入ポート３７からの油が吐出
ポート３８に吐出され、吐出ポート３８はシャツトル弁
８に通じている。

又孔３９．４０はアンロードリリーフ弁４１の弁孔４２
両端に通じている。

次にシャツトル弁８は第８図に示す如く、二つのダブル
チェック弁４８ａ 、４８ｂからなっている。

即ちバルブブロック９内に四つの通路ａ、ｂ。ｃ、ｄが
穿たれ、二つの通路ａ、ｂにはスプリング４７ａ、４７
ｂでチェックバルブ４８ａ、４８ｂが弁座に押圧されて
いる。

通路ａはポートブロック３の孔３５と通じ、又池の通路
すはポートブロック３の孔３６と通じ、各通路ａ、ｂは
夫々第９図に示す減圧弁７の環状溝５８に孔ｅを介して
夫々連結している。

更に通路Ｃはポートブロック３の孔３４と減圧弁７の液
室５４に通じ、又通路ｄはポートブロック３の孔３６と
減圧弁７の液室５５を連通させている。

減圧弁７は第９図に示す如くバルブブロック９内に弁孔
５１を有し、該弁孔５１内にはスプール５２が摺動自在
に挿入され、スプール５２内の孔５３は両側の液室５４
，５５に通じ、液室５４はタンク側に通じ、又液室５５
はシャツトル弁８の孔ｄに通じている。

又スプール５２には半径方向に通孔５６，５７が穿たれ
、通孔５６は弁孔５１の環状溝５８と通じるようになっ
ており、該環状溝５８はシリンダ１８の吐出油が供給さ
れるようになっている。

サーボ機構は第１図に示す如く弁孔５９内にフィードバ
ックスプール６０が摺動自在に挿入され、スプール６０
内にはマニュアルスプール６１が摺動自在に挿入され、
フィードバックスプール６０はピン６２を介してリンク
１６と連結されている。

弁孔５９には環状溝６３．６４が形成され、環状溝６３
はピストン１５の左側溶室６５と通じ、又環状溝６４は
右側液室６６に通じ、シャツトル弁８からの高圧がこれ
ら環状溝６３．６４を介して液室６５又は６６に導入さ
れるようになっている。

次に作動について述べる。

先ず油の流れに沿って説明する。

吸入口３０より入った油は、回転するシリンダーブロッ
ク１１と、駆動軸１０との間の隙間即ちシリンターフロ
ック内部２６に導かれる。

次に油は、シリンダーブロック１７の各シリンダ１８の
間に半径方向に開けられた複数の長孔２７により構成さ
れる遠心ポンプによって動圧を与えられてボディ１の内
部１１に導かれる。

ボディ１内部１１に導かれた油は、予圧された状態で傾
転可能な斜板１２の入力軸側に開けられた吸入孔２９お
よびタイミングポートを兼ねるスラストプレート２０の
吸入ポート２８を経てシュー２１．ピストン１９内の穴
を通ってシリンダ１８内に入る。

シリンダブロック１７が回転して、ピストン１９が吐出
行程に入ると同時にスラストプレート２０の吸入ポート
２８は閉じられ、シリンダ１８内の油は昇圧を始める。

このときチェック弁２４下流室は吐出ポート３１と連通
しているためチェック弁２４は閉じられている。

シリンダ１８内の圧力が上昇して、負荷圧よりわずかに
大きくなったとき、吐出用チェック弁２４が開いて油は
吐出される。

その間シリンダ内圧力はなめらかに上昇する。

吐出行程が終ると、シリンダ内圧力は下がり、チェック
弁２４が閉じ、スラストプレート２０の吸入ポート２８
が開き、チェック弁２４下流室の圧抜きが行なわれ、吸
入行程に入る。

次にサーボレギュレータの作用について説明する０ 負荷が小さくて、サーボを駆動するのに必要な圧力が得
られないとき、サーボ用補助ポンプ５によって駆動する
。

その作動圧は内部に組込まれたリリーフ弁４１によって
設定される。

負荷が大きくなると、サーボは、その吐出圧を用いて駆
動される。

ただし、その最高圧力は減圧弁７により設定される。

サーボ用補助ポンプ５によるか、主吐出圧によるかはシ
ャトル弁８により判断される。

負荷が大きく、補助ポンプ５を用いる必要のないときは
減圧弁７を通った主吐出圧をパイロット圧として前述し
たリリーフ弁４１に導き、補助ポンプ５をアンロードし
て動力損失を少すくシてやる。

以上のバルブ、補助ポンプは、ポンプ本体後部に取付け
られる。

よってサーボへの配管は一本のみで済む。

以上本発明によって得られる効果は次の通りである。

自吸式であるが、遠心ポンプとして長孔２７を組込んで
あるので、自吸限界が高い。

又吐出用チェック弁２４を設けることにより騒音が低下
し、又可変吐出量に出きる。

同サーボに高圧を用いるので全体に小形にすることが出
来るという効果も併せて有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施の一例に係るアキシャルプランジ
ャポンプの縦断側面図である。 第２図は斜板及びスラストプレート正面図である。 第３図はポートブロックの縦断側面図である。 第４図は弁板の背面図である。 第５図はポートブロックの背面図である。 第６図は補助ポンプの第１図■−■線縦断背面図である
。 第７図は第６図の一部切欠き拡大図である。 第８図はシャツトル弁の第１図■−■線縦断面図である
。 第９図は減圧弁の第１図■−■線縦断面図である。 第１０図は油圧回路図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ボディの内部に入力軸と一体な中空のシリンダブロ
   ックが回転自在に設けられ、同じくボディの内部に傾斜
   角変位自在な斜板がシリンダブロックと対向して設けら
   れ１、この斜板の内側にスラストプレートが固定され、
   スラストプレートには片側に半円状の吸入ポートが穿た
   れ、この吸入ポートを斜板に設けた吸入孔を介してボデ
   ィの内部に通じさせ、シリンダブロックには複数のシリ
   ンダが軸方向に形成され、該シリンダには摺動自在に中
   空なピストンが挿入され、該ピストンは中空なシューと
   連結し、該シューの吸入口口端は前記スラストプレート
   の側面を摺接して吸入ポートに開閉され、シリンダの吐
   出部にはチェックバルブが設けられ、該チェックバルブ
   の開閉によりシリンダの吐出部を吐出ポートに開閉させ
   、更にシリンダブロックの内部は吸入口と連通ずると共
   にシリンダブロックに半径方向に傾斜させて穿った長孔
   を介してボディの内部と通じているアキシャルプランジ
   ャポンプ。