JPH02256885A - 可変容量型ピストンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は可変容量型ピストンポンプに関し、更に詳し
くは、傾転角に応じた押しのけ容積をポンプ要素に与え
るヨークの傾転角を制御する操作ピストンと、吐出圧が
設定値に達したときにばねに対抗したスプールを変位さ
せて操作ピストン加圧室に吐出圧の一部を導くことによ
り前記ヨークの傾転角を減少させる方向に前記操作ピス
トンを移動させて吐出量を減少させる圧力制御弁とを含
む可変容量型ピストンポンプの吐出量可変制御機構の構
造の改良に閏、するものである。

［従来の技術］ この種の可変容量型ピストンポンプの従来例は例えば実
開昭６３−１７８７２号公報に示されている。この従来
の可変容量型ピストンポンプでは、傾転角に応じた押し
のけ容積をポンプ要素に与えるヨークを制御するための
制御機構が、圧力コンベンセータスプールと弁ばねおよ
びその調圧ねじ等からなる圧力制御弁部分と、この圧力
制御弁による制御を受けてヨーク傾転角を直接制御する
操作ピストン部分との二つの部分に別々に分けて配置さ
れており、ポンプ端面カバーを外すことなくそれぞれポ
ンプ背面からカットオフ圧力の設定と最大吐出量の設定
が独立して調整できるようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ 前述従来の可変容量型ピストンポンプでは、吐出量可変
制御機構が圧力制御弁部分と操作ピストン部とに分けて
配置されているため、これら各部の収納のためポンプハ
ウジング内に配置される制御ブロックが大きくなり、ポ
ンプ外形を小形化できない欠点がある。また制御ブロッ
ク内の油通路やそれら通路と連通させるポンプ端面カバ
ー内の通路も複雑となり、通路形成等のための加工工数
が多いという不具合が指摘された。

従ってこの発明の目的は、カットオフ圧力の設定と最大
吐出量の設定とをポンプ端面カバーを外すことなく独立
して調整できるという利点を保りたまま、部品点数を増
加させることなく吐出量可変制御機構をコンパクトに収
めることができると共に通路構成も簡素化でき、外形寸
法の小形化が可能な可変容量型ピストンポンプを提供す
ることである。

［課題を達成するための手段］ 請求項１に記載の発明に係る可変容量型ピストンポンプ
では、傾転角に応じた押しのけ容積をポンプ要素に与え
るヨークと、前記ヨークの傾転角を制御する操作ピスト
ンと、吐出圧が設定値に達したときにばねに対抗したス
プールを変位させて操作ピストン加圧室に吐出圧の一部
を導くことにより前記ヨークの傾転角を減少させる方向
に前記操作ピストンを移動させて吐出量を減少させる圧
力制御弁とを有するものにおいて、前述の課題を達成す
るために、前記操作ピストンと、前記圧力制御弁および
その調圧ねじとをほぼ同軸配置としたものである。

また請求項２に記載の発明に係る可変容量型ピストンポ
ンプでは、前記圧力制御弁に、前記スプールを軸方向に
沿わせて内蔵した制御弁内蔵スリーブを設け、このスリ
ーブを、前記ポンプの端面カバーに穿たれた軸方向の貫
通孔内にポンプ外から挿脱可能に装着して先端を前記ポ
ンプの本体ハウジング内に突き出させ、更に前記操作ピ
ストンとして、前記ポンプ本体ハウジング内に突き出し
た前記制御弁内蔵スリーブの先端に摺動可能にかぶされ
た筒状キャップ部品を用いるものである。

また請求項３に記載の発明に係る可変容量型ピストンポ
ンプでは、前記端面カバーの本体ハウジング内面側の前
記貫通孔の開口縁部に、前記スリーブを抜去したときに
本体ハウジング内に取り残される前記筒状キャップの後
端部を受け入れて前記ヨークによる押え付けで着座させ
る環状凹部を形成してなるものである。

更に請求項４に記載の発明に係る可変容量型ピストンポ
ンプでは、前記スリーブ先端面と前記筒状キャップ部品
の内部端面との間に両面間の間隔寸法を規制して前記筒
状キャップの後退限を与える最大吐出量調整機構を設け
てなるものである。

［作用］ 請求項１に記載の発明に係る可変容量型ピストンポンプ
では、前記操作ピストンと、前記圧力制御弁およびその
調圧ねじとをほぼ同軸配置としであるので、これらを前
記操作ピストンが占める空間とほぼ同じ断面積の軸方向
延長領域内に収めることが可能となり、例えばポンプ端
面カバーに穿った単一の貫通孔内に収納したスリーブ部
品内に前記圧力制御弁構造を配置すると共に操作ピスト
ンの後退限を調整可能に規制する最大吐出量設定部材も
前記スリーブ部品内に収納配置できるようになる。これ
により従来別々に配置していた圧力制御部と最大吐出量
制御部とを操作ピストンとほぼ同じ程度の太さの筒状領
域内に収めることができるので、ポンプ外形寸法の大幅
な小形化が達成できるものである。またこれら各部のた
めの構成部品に新たに追加する余分な部品は実質的に必
要ではなく、例えば前記スリーブ部品に前記圧力制御弁
の弁ハウジングと前記操作ピストンのための固定側案内
部品との役目を兼ねさせることができるから部品点数は
確実に減少し、各部通路もこのスリーブ部品に集約して
設ければよいから無駐な捨て孔加工が減って加工能率が
向上すると共に、所謂大物加工部品であるポンプ端面カ
バー側の通路形成が簡略化できる利点がある。

また請求項２に記載の発明に係る可変容量型ピストンポ
ンプでは、前記スリーブ部品として前記前記スプールを
軸方向に沿わせて内蔵した制御弁内蔵スリーブを前記圧
力制御弁に設けてあり、またこのスリーブを、前記ポン
プの端面カバーに穿たれた軸方向の貫通孔内にポンプ外
から挿脱可能に装着して先端を前記ポンプの本体ハウジ
ング内に突き出させて操作ピストンのための固定側案内
部とし、これに組合せる操作ピストンとして、前記ポン
プ本体ハウジング内に突き出した前記制御弁内蔵スリー
ブの先端に摺動可能にかぶされた筒状キャップ部品を用
いている。前記スリーブ内には、前記スプールを摺動可
能に受け入れる軸方向穴と、ポンプ本体ハウジング内に
突き出した前記制御弁内蔵スリーブの先端に形成される
操作ピストン加圧室へ通じる通路と、ポンプ端面カバー
に穿たれた吐出圧導入用通路に通じる通路とを含む各通
路が集約して形成される。前記スプールはポンプ背面側
から調圧ばねで付勢され、吐出圧がこのばねで設定した
圧力値を超えるとスプールが変位して吐出圧の一部を前
記通路を介して操作ピストン加圧室へ導入する。これに
より操作ピストンが先端方向へ移動してヨークを駆動し
、その傾転角を減じて吐出量を減少させ、ポンプをカッ
トオフ状態にする。尚、この場合、最大吐出量は操作ピ
ストンの後退限位置で定まる。

また請求項３に記載の発明に係る可変容量型ピストンポ
ンプでは、前記端面カバーの本体ハウジング内面側の前
記貫通孔の開口縁部に、前記スリーブを抜去したときに
本体ハウジング内に取り残される前記筒状キャップの後
端部を受け入れて前記ヨークによる押え付けで着座させ
る環状凹部を形成してなるので、例えば最大吐出量の設
定を変更するために操作ピストンの後退限位置を設定部
えする場合など、前記スリーブを抜去するときに筒状キ
ャップ部品が環状凹部に後端で安定に着座してポンプ本
体ハウジング内に落下せず、前記スリーブを戻す際にス
リーブ先端を操作ピストン内に再び挿入するのが容易と
なる。

更に請求項４に記載の発明に係る可変容士型ピストンポ
ンプでは、前記スリーブ先端面と前記筒状キャップ部品
の内部端面との間に両面間の間隔寸法を規制して前記筒
状キャップの後退限を与える最大吐出量調整機構を設け
であるから、前述のように抜去したスリーブの先端の最
大吐出量調整機構を設定部えして操作ピストンの後退限
位置を変更すれば、ヨークの最大傾転角が新たな設定値
に変わるのでポンプの最大吐出量が変更される。

この設定部えはポンプ端面カバーを外すことなく行なう
ことができ圧力設定調整とも独立して果たし得るもので
ある。

この発明の実施例を図面と共に説明すれば以下の通りで
ある。

［実施例］ 第１図において本発明の実施例に係る可変容量型ピスト
ンポンプは軽量化のためにアルミニウム合金製の本体ハ
ウジング１を用いており、端面カバー２は鋳鉄製である
が、これもアルミ製にして更に軽量化を図ってもよい。

本体ハウジング１と端面カバー２とに軸受で回転可能に
支持された回転軸３にはシリンダブロック４とスリッパ
リテーナ８とが取付けられ１、回転＠３を外部の電動機
などで回転することにより、これらシリンダブロック４
とスリッパリテーナ８とが一緒に回転するようになって
いる。スリッパリテーナ８はヨーク５に追従して傾動可
能であり、各々シリンダブロック４内の各ピストン６の
頭部に自在継手構造で連結された各スリッパ９をヨーク
５の傾斜摺動面に押し付けたまま回転させて、ピストン
６にストローク運動を行なわせるようになっている。

ヨーク５は本体ハウジング１に取付けられた破線で示す
円弧面スライド軸受１０によって支持される円弧面耳部
１１を両脇に備え、この円弧面の円の中心周りに傾動可
能である。このヨーク５の詳細は第２Ａ、２Ｂおよび２
０図に示される通りであり、はぼ環状のヨーク本体部５
１から上下左右に突出部が一体形成されている。上部の
突出部５２は背面側にて操作ピストン１６の先端と当接
する部分であり、下部の突出部５３は同じく背面側にて
ばね受１２を介してヨークリターンばね１３の力を受け
る部分であり、更に左右の突出部５４は前記操作ピスト
ン１６とばね１３の力に対してヨーク本体５１をポンプ
本体ハウジング１に傾動可能に支持する部分であってそ
の前面側は前記円弧面耳部１１となっている。第２Ｃ図
は第２Ａ図のｘ−Ｘ線矢視断面にポンプ本体ハウジング
側の一部を添え書きした断面図であり、ハウジング１の
内壁面に形成された肩部６１に前記円形スライド軸受１
０をビンで取付けて、この軸受１０の円弧凹面形の軸受
面で前記両耳部１１を相対摺動可能に支持している様子
が示されている。この場合、第２Ａ図に示すように、環
状のヨーク本体部５１の中心０．と前記円弧面耳部１１
の円弧中心０、とは上下方向にずれている。前記円形ス
ライド軸受１０は第３Ａ図に示すように本体ハウジング
１の前記肩部６１にビン６２で取付けられている。この
場合ビン６２は第３ｂおよび３０図に示すように中央部
の一本であってもよい。このように−木のビンで軸受１
０の中央部をハウジング肩部６１に回動可能に取付ける
と、第３Ｃ図に示すように加工誤差等による関連部品の
多少の形状差を軸受１０の回動によって吸収することが
可能である。

シリンダブロック４の背面側はボートプレート７を介し
てポンプ端面カバー２に押し付けられており、シリンダ
ブロック４内の各シリンダ室はシリンダブロック４の回
転に伴って端面カバー２の吐出ボート３０または吸入ボ
ート３１に順番に通じるようになっている。

端面カバー２には前記操作ピストン１６に対応する位置
にハウジング１内へ通じる真直な貫通孔１９が穿たれ、
この貫通孔１９に制御弁スリーブ１５がポンプ背面側か
ら挿入されている。制御弁スリーブ１５の先端部はハウ
ジング１内に突き出ており、そこに筒状キャップ部品で
ある前記操作ピストン１６がかぶさっている。ここで貫
通孔１９の内径は操作ピストン１６の外径より小さい。

貫通孔１９のハウジング内面側の開口縁には、前記操作
ピストン１６の尾端部を受け入れて着座させることがで
きるように、操作ピストン１６の外径より大径の環状凹
部３３が設けられている。

制御弁スリーブ１５の先端面は、前記操作ピストン１６
の先端内面との間に操作ピストン加圧室２４を形成して
いる。制御弁スリーブ１５の内部には、そのほぼ中心軸
に沿って穿たれた弁孔内にスペーサディスク２２と共に
圧力コンペンセータスプール１７が摺動可能に配置され
、スプール１７のポンプ背面側の端面にばね受１８を介
して調圧ばね２０のばね力を受けるようになっている。

調圧ばね２０はケース１４に収納されて端面カバ−２の
背面上部に取付けられており、ケース１４に取り付けら
れた調圧ねじ２１によって初期たわみ量を調整できるよ
うになっている。

制御弁スリーブ１５には通路２６，２７．２８も穿たれ
ており、通路２６は軸方向にスリーブ先端まで達して加
圧室２４に連通ずると共にスリーブ先端部の途中の所定
位置に形成されたブリード孔２９に通じ、通路２７は本
体ハウジング１内の低圧ドレンラインへ通じ、通路２８
は端面カバー２の通路３２を介して吐出ボート３０に連
通している。尚、前記ブリード孔２９は操作ピストン１
６が加圧室２４内の油圧で先端方向に移動してヨーク５
をほぼ吐出量零の位置まで立てたときに操作ピストン１
６の尾端でハウジング１内に開かれるように予め位置を
定められている。図中、３１はドレン孔である。

前記スプール１７は、通路３２．２８およびスプール内
通孔を介して前記スペーサ２２が配置されているほうの
端面に吐出圧を受け、他端は通路２７と別のスプール内
通孔を介してハウジング１内に開放されると共に前記調
圧ばね２０のばね力を受けている。従って吐出圧が調圧
ばね２０による設定値を超えると、スプール１７かばね
２ｏに抗して変位し、これにより通路２８が通路２６に
通じて吐出圧が加圧室２４に導入され、操作ピストン１
６が変位してヨーク５をその傾転角が少なくなる（立つ
）方向に回動させる。

制御弁スリーブ１５は更に先端に最大吐出量調整機構を
有し、第１図の例では、操作ピストン１６の後退限をス
リーブ１５の先端に螺合するねじ２３の突き出し量で設
定し、これをロックナツト２５でロックするようにしで
ある。操作ピストン１６の後退限がヨーク５の最大傾転
角を定め、従って最大吐出量が設定されることは述べる
までもない。

第４図に制御弁スリーブ１５を貫通孔１９から抜去した
様子を示す。この場合、前置ってケース１４を端面カバ
ー２から取外し、次いでスリーブ１５を引抜くと、操作
ピストン１６はヨーク５を介してばね１３により押され
ているのでスリーブ１５と共に後退してくる。さらにス
リーブ１５を引抜くと、操作ピストン１６の尾端部が環
状凹部に入り込んで操作ピストン１５が着座し、そのま
まスリーブ１５を抜き取ると、第４図に示すように操作
ピストン１６が着座状態のまま置き去りにされることに
なり、この状態でスリーブ１５が再び挿入されて戻され
てくるのを待機することになる。尚、その間に衝撃など
により操作ピストン１６が内部ではずれても、端面カバ
ー２の厚さはさほど厚くないので、容易に手指で復元で
きる。抜き取ったスリーブ１５は、例えば第５図に示す
ように先端のねじ２３の突き出し量を多くして最大吐出
量設定値を少なくするなど、所望の調整を行なったうえ
で逆の手順により貫通孔１９に戻せばよい。尚、この最
大吐出量設定調整の手法としては、例えば第６図に示す
ように幾つかの所望厚さのスペーサディスク３４を用意
して、これをスリーブ１５の先端と操作ピストン１６の
先端内面間に介装するものなど、種々の変形が可能であ
る。

［発明の効果］ 以上に述べたように、本発明によれば、ヨークの制御要
素が少ない部品点数で構成できると共にその集約化によ
って油路の無駄な捨穴加工が削減され、ポンプ端面カバ
ーや本体ハウジングなどの大物加工部品の加工工数も加
工部分の集約化によって少なくできるので加工効率の向
上が図れ、制御弁スリーブの尾端の調圧ねじてカットオ
フ圧力の設定調整が可能であると共に、通常は頻繁に設
定変更する必要のない最大吐出量についても、スリーブ
先端の調整機構によっ゛Ｃ容易に設定調整可能であり、
その場合のスリーブの抜去に件って操作ピストンがスリ
ーブの再挿入に都合のよい状態に待機するようになって
いるので作業性の低下も防止できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２Ａ図はヨ
ークの背面図、第２Ｂ図は同じくヨークの側面図、第２
Ｃ図は第２Ａ図のＸ−Ｘ線矢視断面にポンプ本体ハウジ
ングの断面を添え書きした断面図、第３Ａ図は円弧面ス
ライド軸受の一例を示す側面図第３Ｂ図と第３Ｃ図は円
弧面スライド軸受の別の例を示す側面図と背面図、第４
図はスリーブ抜去の態様を示す要部断面図、第５図は最
大吐出量設定を少なくした場合の要部断面図、第６図は
最大吐出量設定調整機構の別の例を示す断面図である。 （主要部分の符号の説明） １：ポンプ本体ハウジング、２：ポンプ端面カバー　３
二回転軸、４ニジリンダブロツク、５：ヨーク、６：ピ
ストン、１０：円弧面スライド軸受、１に円弧面耳部、
１３：ヨークリターンばね、１４：ケース、１５：制御
弁スリーブ、１６；操作ピストン、１７：圧力コンベン
セータスプール、１９：貫通孔、２０：調圧ばね、２１
：調圧ねじ、２３：最大吐出量設定調整用ねじ、２５；
ロックナツト、３０：吐出ボート、３１：吸入ボート、
３３：環状凹部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．　傾転角に応じた押しのけ容積をポンプ要素に与え
   るヨークと、前記ヨークの傾転角を制御する操作ピスト
   ンと、吐出圧が設定値に達したときにばねに対抗したス
   プールを変位させて操作ピストン加圧室に吐出圧の一部
   を導くことにより前記ヨークの傾転角を減少させる方向
   に前記操作ピストンを移動させて吐出量を減少させる圧
   力制御弁とを有する可変容量型ピストンポンプにおいて
   、前記操作ピストンと、前記圧力制御弁およびその調圧
   ねじとをほぼ同軸配置としたことを特徴とする可変容量
   型ピストンポンプ。
2. ２．　前記圧力制御弁が、前記スプールを軸方向に沿わ
   せて内蔵した制御弁内蔵スリーブを有し、このスリーブ
   が、前記ポンプの端面カバーに穿たれた軸方向の貫通孔
   内にポンプ外から挿脱可能に装着されて先端を前記ポン
   プの本体ハウジング内に突き出しており、更に前記操作
   ピストンが、前記ポンプ本体ハウジング内に突き出した
   前記制御弁内蔵スリーブの先端に摺動可能にかぶされた
   筒状キャップ部品からなることを特徴とする請求項１に
   記載の可変容量型ピストンポンプ。
3. ３．　前記端面カバーの本体ハウジング内面側の前記貫
   通孔の開口縁部に、前記スリーブを抜去したときに本体
   ハウジング内に取り残される前記筒状キャップの後端部
   を受け入れて前記ヨークによる押え付けで着座させる環
   状凹部が形成されていることを特徴とする請求項２に記
   載の可変容量型ピストンポンプ。
4. ４．　前記スリーブ先端面と前記筒状キャップ部品の内
   部端面との間に両面間の間隔寸法を規制して前記筒状キ
   ャップの後退限を与える最大吐出量調整機構が設けられ
   ていることを特徴とする請求項２に記載の可変容量型ピ
   ストンポンプ。