JPH0528392Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、内燃機関等の原動機により駆動され
て２系統の圧力流体を吐出し且つその吐出量が同
時に可変制御される同時制御形の可変容量ダブル
ピストンポンプの馬力制御装置に関する。

（従来の技術） 出願人は、先に、第１図に見られるような、一
本の回転軸ａに出没自在の複数本のピストンｂを
備えた２個のシリンダブロツクｃ，ｃを各シリン
ダブロツクのピストンｂの頭部ｄが互に対向する
ように取付け、両シリンダブロツクｃ，ｃの中間
に、前後両面ｅ，ｆへ各シリンダブロツクｃ，ｃ
の各ピストンｂの頭部ｄが当接する１枚の傾動自
在の斜板ｇを設け、更に該斜板ｇの前面ｅと後面
ｆとに該斜板ｇの傾動を制御する制御ピストン
ｈ，ｈを夫々当接させるようにした可変容量形の
ダブルピストンポンプを提案した。

また、ポンプ馬力を制御する手段として第２図
示のように、支軸ｉに制御ばねｊにより回転モー
メントが与えられた揺動自在のアームｋを設け、
該アームｋに沿つて往復動する制御ピストンに
出没自在に設けたパイロツトピストンｍを前記回
転モーメントに抗するように該アームｋへ摺動自
在に当接させ、更に該アームｋにその揺動で制御
ピストンへ可変容量ポンプｎの吐出圧を作用さ
せ或は排除するためのパイロツト弁ｏを接続する
ようにしたものも提案されている。

（考案が解決しようとする課題） 前記第１図示のダブルピストンポンプは、１枚
の斜板ｇを傾動させることにより、同時に２つの
シリンダブロツク内を往復動するピストンｂのス
トロークを変更出来、斜板ｇを傾動する手段を１
組備えれば足りる点が有利であり、また第２図示
の馬力制御の手段はパイロツト弁ｏを使用するだ
けで機械的構成を主体とするので簡単で安価に製
作出来る利点があるが、第１図示のダブルポンプ
は斜板ｇを２本の制御ピストンｈ，ｈで傾動する
ので、第２図示の馬力制御手段をそのまま適用す
ることは不可能である。

本考案は前記同時制御形のダブルピストンポン
プに前記形式の馬力制御の手段を適用可能ならし
め、簡易な構成でダブルピストンポンプの馬力制
御を行なうことを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本考案では、一本の回転軸に、出没自在のピス
トンを備えた２個のシリンダブロツクを各シリン
ダブロツクのピストンの頭部が互に対向するよう
に取付け、両シリンダブロツクの中間に、前後両
面へ各シリンダブロツクのピストンの頭部が当接
する１枚の傾動自在の斜板を設け、該斜板の前面
と後面に該斜板の傾動を制御する制御ピストンを
当接させ、該制御ピストンの側方にパイロツト弁
のスプールが連設され且つ制御ばねの弾発力の作
用を受けて支軸を中心として揺動自在のアームを
設け、該制御ピストンの一方には両シリンダブロ
ツクからの高い方の吐出圧を作用させると共にも
う一方には該パイロツト弁のスプールを介して該
高い方の吐出圧を作用させるようにしたものに於
いて、該斜板に、その傾動方向と直交方向に出没
自在で且つ先端が前記制御ばねによる回転モーメ
ントに抗するようにアームに当接した段付パイロ
ツトピストンを設け、該パイロツトピストンの各
段部に各シリンダブロツクの吐出圧を各制御ピス
トン及び斜板に形成した油路を介して作用させる
ことにより、前記目的を達成するようにした。

（作用） 該一本の回転軸が原動機により回転されると、
２個のシリンダブロツクも同時に回転し、各シリ
ンダブロツクのピストンが傾斜した斜板によつて
往復動する。この往復動で各シリンダブロツクか
ら２系統の流体が吐出され、タブルピストンポン
プとしての作動を営む。該斜板はその前後の両面
に作用する制御ピストンによりポンプの馬力を制
御すべく吐出圧に応じて適当な傾角に傾動され
る。

この制御を更に説明すると、各シリンダブロツ
クから吐出される各系統の吐出圧は各制御ピスト
ンの油路を介して斜板に設けたパイロツトピスト
ンの各段部に作用し、該パイロツトピストンはア
ームに制御ばねで与えられた回転モーメントに抗
する力を及ぼす。該パイロツトピストンによりア
ームに生ずる回転モーメントが、制御ばねによる
回転モーメントよりも大きいと、該アームは制御
ばねに抗して揺動し、該アームに当接して設けた
パイロツト弁のスプールが開弁位置へと移動し、
両シリンダブロツクからの高い方の吐出圧を一方
の制御ピストンに導き、該一方の制御ピストンは
斜板をその傾角を小さくするように傾動する。こ
の斜板の傾動でパイロツトピストンはアームの支
軸寄りに作用点を変えるように移動し、パイロツ
トピストンによる回転モーメントが次第に小さく
なり、アームは逆方向に揺動し始め、制御ばねに
よる回転モーメントと釣合う位置まで該アームの
揺動が復帰するとパイロツト弁のスプールは閉位
置へ戻り、該一方の制御ピストンへの吐出圧の導
入が止まるので斜板の傾動も止まり、ポンプ吐出
圧に見合つた吐出量を吐出させてポンプ馬力の一
定制御が行なわれる。

該パイロツトピストンによりアームに生じる回
転モーメントが、制御ばねによる回転モーメント
よりも小さいときには、制御ばねによる力でアー
ムがパイロツトピストンを斜板内に後退させるよ
うに押し乍ら揺動し、これに伴つてパイロツト弁
のスプールは前記一方の制御ピストンの室をタン
クへと接続して該一方の制御ピストンの後退動を
許容するので、もう一方の制御ピストンの力によ
つて傾角を大きくするように斜板が傾動する。こ
の傾動でパイロツトピストンはアームの支軸から
離れた点に作用点が移り、パイロツトピストンに
よる回転モーメントが次第に大きくなつてアーム
を逆方向に揺動させ、制御ばねによる回転モーメ
ントと釣合う位置まで該アームの揺動が復帰する
とパイロツト弁のスプールは再び閉位置に戻る。
これによつてもう一方の制御ピストンの室のタン
クへの接続が断たれ、斜板の傾動も止まり、ポン
プ吐出圧に見合つた吐出量を吐出させてポンプ馬
力の一定制御を行なう。

（実施例） 本考案の実施例を図面第３図乃至第６図につき
説明するに、第３図に於いて符号１はポンプケー
シング２に挿通して設けた一本の回転軸、３，４
は出没自在のピストン５を夫々複数本ずつ備えた
シリンダブロツクを示し、各シリンダブロツク
３，４は夫々のピストン５の頭部６が互に対向す
るように該回転軸１に取付固定される。７は両シ
リンダブロツク３，４の中間に軸８で傾動自在に
設けた斜板で、該斜板７の前後両面へ各シリンダ
ブロツク３，４のピストン５の頭部６がスライド
シユー９を介して当接する。更に該斜板７の延長
部７ａの前面と後面に、該斜板７の傾動を制御す
る制御ピストン１０，１１がピストンシユー１２
を介して当接される。

両制御ピストン１０，１１の詳細は第４図示の
如くであり、一方の制御ピストン１０はもう一方
の制御ピストン１１よりも大径に形成され、両制
御ピストン１０，１１は夫々背後の室１３，１４
に作用する圧力により進退し、室１４には小径の
制御ピストン１１を押すばね１４ａを設けるよう
にした。

第４図に於いて、１５は両制御ピストン１０，
１１の側方に支軸１６を中心として揺動自在に設
けたアーム、１７は該アーム１５の一辺１５ａに
スプール１８を連設させたパイロツト弁、１９は
該スプール１８を介して該アーム１５に力を作用
させこれに矢印方向の回転モーメントを生じさせ
る制御ばね、２０は斜板７にその傾動方向と直交
方向に出没自在に設けた段付のパイロツトピスト
ンで、該パイロツトピストン２０の先端はスライ
ドシユー２１を介して前記アーム１５の制御ピス
トン１０，１１に沿つた一辺１５ｂへ当接され
る。

該パイロツトピストン２０の詳細は第５図示の
如くであり、第１段の受圧面２０ａと第２段の受
圧面２０ｂとを備え、各受圧面２０ａ，２０ｂに
は第４図及び第６図示のように、制御ピストン１
０，１１の周囲のケーシング１に形成した円形室
２１，２２と各制御ピストン１０，１１、ピスト
ンシユー１２及び斜板７に形成した油路２４，２
５を介して各シリンダブロツク３，４の吐出圧即
ちタブルポンプＡ，Ｂの２系統の吐出圧が導入さ
れ、該パイロツトピストン２０はアーム１５に制
御ばね１９による回転モーメントと反対方向の回
転モーメントを与える。

小径の制御ピストン１１の室１４には、シヤト
ル弁２６で抽出した各シリンダブロツク３，４の
各吐出圧のうちの高い方の圧力が導入され、大径
の制御ピストン１０の室１３は該高い方の圧力が
パイロツト弁１７により制御されて導入される。
該パイロツト弁１７はアーム１５と連動するスプ
ール１８の位置によつて、前記の如くシヤトル弁
２６で抽出した圧力を室１３へ導入し、或は該室
１３をタンク２７に接続し、更には該室１３を閉
塞する制御を行なう。

以上の構成をシンボルで示せば第７図示の如く
となり、その作動は次の通りである。

回転軸１が図示してない原動機により駆動され
ると、各シリンダブロツク３，４が回転して各ピ
ストン５が斜板７により往復され、２系統の圧力
流体を吐出する。この場合、吐出する圧力流体の
圧力が高いときは斜板７の傾角を小さくして吐出
量を少なくし、圧力が低いときは傾角を大きくし
て吐出量を多くすることによりダブルポンプの馬
力を一定に制御することが運転効率を高める上で
好ましい。

本考案のものでは、斜板７に段付のパイロツト
ピストン２０を設け、その各段に制御ピストン１
０，１１に形成した油路２４，２５を介して２系
統の吐出圧が作用することを可能としたので、各
シリンダブロツク３，４の一方或いは双方の吐出
圧の高まりでパイロツトピストン２０に生ずる力
が予定よりも大きくなつた場合、該パイロツトピ
ストン２０が制御ばね１９による回転モーメント
に抗してアーム１５を矢印と反対方向に揺動させ
ることが出来、パイロツト弁１７が図示の閉塞位
置からシヤトル弁２６で抽出した圧力を大径の制
御ピストン１０の室１３へ導入する位置へと移動
する。これによつて制御ピストン１０は斜板７を
その傾角を小さくするようにもう一方の制御ピス
トン１１に抗して傾動し、斜板７の傾動でパイロ
ツトピストン２０のアーム１５への作用点がその
支軸１６寄りに移動するので、パイロツトピスト
ン２０から受けるアーム１５の回転モーメントが
次第に小さくなつてアーム１５はは矢印方向に揺
動復帰する。制御ばね１９による回転モーメント
と釣合うようになるとパイロツト弁１７が閉塞位
置に復帰して大径の制御ピストン１０の室１３へ
の圧力の導入を止めるので、斜板７の傾動は止ま
り、各シリンダブロツク３，４の各ピストン５は
小さなストロークで少ない吐出量を吐出する。

また、各シリンダブロツク３，４の一方或は双
方の吐出圧が低くなり、パイロツトピストン２０
に生ずる力が予定よりも小さくなつた場合、アー
ム１５は制御ばね１９により矢印方向へ揺動し、
パイロツト弁１７は図示の閉塞位置から大径の制
御ピストン１０の室１３をタンク２７へ接続する
位置へと動き、該室１３の圧力をタンク圧とする
ので、小径のピストン１１に作用するばね１４ａ
と室１４に作用するシヤトル弁２６を介しての圧
力とによつて斜板７がその傾角を大きくするよう
に傾動される。これによつてパイロツトピストン
２０のアーム１５に対する作用点が支軸１６から
離れるように移動し、次第に該パイロツトピスト
ン２０によりアーム１５に生ずる回転モーメント
が大きくなり、アーム１５は矢印と逆方向に揺動
する。制御ばね１９による回転モーメントがパイ
ロツトピストン２０による回転モーメントに釣合
うようになると、パイロツト弁１７は閉塞位置へ
戻り、制御ピストン１０，１１の動きが止まり、
シリンダブロツク３，４の各ピストン５は大きな
ストロークで大きな吐出量を吐出する。

以上の作動に於いて、アーム１５に働く力の関
係式を示すと、パイロツトピストン２０に生ずる
力をFp、制御ばね１９の力をFs、アーム１５の
支軸１６からパイロツトピストン２０及び制御ば
ね１９の各作用点までの距離をLp及びLsとすれ
ば、Fp×Lp＝Ls×Fsとなる。

Fpは各シリンダブロツク３，４からの吐出圧
即ちポンプ吐出圧に比例し、Lpは斜板７の傾角
即ち各シリンダブロツクの押しのけ容積に比例す
るので、該アーム１５を所定の位置に釣合停止さ
せておくことによりポンプ馬力の一定制御を行な
える。

第８図及び第９図は、各制御ピストン１０，１
１から斜板７を介してパイロツトピストン２０へ
各シリンダブロツク３，４即ち各ポンプの吐出圧
を導入する油路２４，２５の構成の変形例を示
し、各制御ピストン１０，１１の先端に、斜板７
に植えた球状頭部２８に支持されるピストンシユ
ー１２を当接させ、各制御ピストン１０，１１内
からピストンシユー１２、球状頭部２８及び斜板
７を介してパイロツトピストン２０の各段部への
油路２４，２５を形成するようにした。

また、第１０図示のように、アーム１５に制御
ばね１９の力と対向する力を与えるようにシフト
用ピストン２９を追加することも可能であり、こ
れによれば、該シフト用ピストン２９の室３０
に、図示しない第３ポンプからの圧力を導入して
第３ポンプを含めた馬力制御を行なえる。

この場合、第３ポンプの圧力に代え、外部信号
圧を導入すれば、馬力の設定を変えることが出来
る。

更に大径の制御ピストン１０の室１３に外部信
号圧を導入するように構成すれば、該室１３内に
設けた摺動自在のストツパ３１を押し、制御ピス
トン１０を介して強制的に斜板７の傾角を小さく
し、最大吐出量を２段階に設定することが出来
る。

（考案の効果） 以上のように、本考案によるときは、１本の回
転軸に中間の斜板を介して２個のシリンダブロツ
クを設け、該斜板をその前後の制御ピストンによ
り傾動するようにしたダブルピストンポンプに於
いて、該斜板に側方のアームに当接する段付のパ
イロツトピストンを設け、その各段部へ制御ピス
トン及び斜板に形成した油路を介して各シリンダ
ブロツクの吐出圧が作用するようにしたので、該
ダブルピストンポンプに、制御ばねで回転モーメ
ントを与えたアームを有する形式の馬力制御手段
を連設することが出来、該ポンプの馬力制御を簡
単に行なえる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のダブルピストンポンプの断面
図、第２図は従来の馬力制御手段の説明図、第３
図は本考案の実施例の断面図、第４図は第３図の
−線に沿つた拡大断面図、第５図は第４図の
パイロツトピストンの部分の拡大断面図、第６図
は第４図の斜板部分の拡大断面図、第７図は本考
案の実施例の線図、第８図は本考案の他の実施例
の断面図、第９図は第８図の要部の拡大断面図、
第１０図は本考案の更に他の実施例の断面図であ
る。 １……回転軸、３，４……シリンダブロツク、
５……ピストン、６……頭部、７……斜板、１
０，１１……制御ピストン、１５……アーム、１
６……支軸、１７……パイロツト弁、１８……ス
プール、１９……制御ばね、２０……パイロツト
ピストン、２４，２５……油路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一本の回転軸に、出没自在のピストンを備えた
   ２個のシリンダブロツクを各シリンダブロツクの
   ピストンの頭部が互に対向するように取付け、両
   シリンダブロツクの中間に、前後両面へ各シリン
   ダブロツクのピストンの頭部が当接する１枚の傾
   動自在の斜板を設け、該斜板の前面と後面に該斜
   板の傾動を制御する制御ピストンを当接させ、該
   制御ピストンの側方にパイロツト弁のスプールが
   連設され且つ制御ばねの弾発力の作用を受けて支
   軸を中心として揺動自在のアームを設け、該制御
   ピストンの一方には両シリンダブロツクからの高
   い方の吐出圧を作用させると共にもう一方には該
   パイロツト弁のスプールを介して該高い方の吐出
   圧を作用させるようにしたものに於いて、該斜板
   に、その傾動方向と直交方向に出没自在で且つ先
   端が前記制御ばねによる回転モーメントに抗する
   ようにアームに当接した段付パイロツトピストン
   を設け、該パイロツトピストンの各段部に各シリ
   ンダブロツクの吐出圧を各制御ピストン及び斜板
   に形成した油路を介して作用させたことを特徴と
   する同時制御形可変容量ダブルピストンポンプ。