JPH0571465A - Piston pump - Google Patents
Piston pumpInfo
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- JPH0571465A JPH0571465A JP3230573A JP23057391A JPH0571465A JP H0571465 A JPH0571465 A JP H0571465A JP 3230573 A JP3230573 A JP 3230573A JP 23057391 A JP23057391 A JP 23057391A JP H0571465 A JPH0571465 A JP H0571465A
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- Reciprocating Pumps (AREA)
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、１台のアキシャルピス
トンポンプが有する１個のシリンダブロックから２つ以
上の独立した吐出流量を得る形式のピストンポンプに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piston pump of the type which can obtain two or more independent discharge flow rates from one cylinder block of one axial piston pump.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、第１図に見られるように、ポンプ
ハウジングａで駆動軸ｂにより回転駆動される円筒状の
シリンダブロックｃ内にその回転軸方向に延びる複数の
シリンダ室ｄを形成し、各シリンダ室ｄ内にピストンｅ
を往復自在に設け、該シリンダブロックｃの円形の端壁
ｆに各シリンダ室ｄへ連なる開口ｇ1 、ｇ2 を第２図示
のように、交互に半径Ｒ1 、Ｒ2 の異径の円弧ｈ、ｉ上
に形成し、更に該端壁ｆに第３図示のような形の吸入口
ｊと２つの吐出口ｋ1 、ｋ2 を備えた略円板状のコント
ロールプレートｌを当接させ、該吐出口ｋ1 、ｋ2 を夫
々別個の吐出ポートｍ、ｎに連なり且つ半径Ｒ3 、Ｒ4
の異径の円弧ｏ、ｐ上に形成したピストンポンプが知ら
れている（特開昭52-35304号公報、特開平1-267367号公
報）。この従来例のものは、大径側の開口ｇ1 の円周方
向の長さは小径側の開口ｇ2 の長さよりも長く、各開口
ｇ1 、ｇ2の幅Ｗ1 、Ｗ2 については説明がないがＷ1
≧Ｗ2 で、吐出口ｋ1 、ｋ2 の幅Ｗ3 、Ｗ4 についても
説明がない。2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 1, a plurality of cylinder chambers d extending in the direction of the rotation axis are formed in a cylindrical cylinder block c which is rotationally driven by a drive shaft b in a pump housing a. , Piston e in each cylinder chamber d
Is provided reciprocally, and openings g1 and g2 connected to the respective cylinder chambers d are alternately arranged on the circular end wall f of the cylinder block c on the arcs h and i having different radii R1 and R2. And a substantially disk-shaped control plate 1 having a suction port j having a shape as shown in FIG. 3 and two discharge ports k1, k2 is brought into contact with the end wall f, and the discharge port k1, k2 are respectively connected to separate discharge ports m and n and have radii R3 and R4.
There is known a piston pump formed on circular arcs o and p having different diameters (Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-35304, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-267367). In this conventional example, the length of the opening g1 on the large diameter side in the circumferential direction is longer than the length of the opening g2 on the small diameter side, and the widths W1 and W2 of the openings g1 and g2 are not described, but W1
There is no description about the widths W3 and W4 of the discharge ports k1 and k2 when ≧ W2.
【０００３】この形式のポンプは、駆動軸ｂによりシリ
ンダブロックｃが回転駆動されると、ピストンｅが傾斜
したハンガーｑにより押されて往復動し、吸入口ｊから
吸入した流体を２つの吐出口ｋ1 、ｋ2 から吐出ポート
ｍ、ｎへ吐出する。該ピストンｅが同寸法で偶数本なら
ば、シリンダブロックｃの１回転毎に同量の流体を吐出
ポートｍ、ｎから吐出させることができ、１個のシリン
ダブロックｃを使用して２台のポンプを設けたと同様の
２つの独立した吐出流量を得ることができる。この形式
のポンプによれば、２台のポンプを設備することが不要
になるので、油圧ポンプを使用する例えば建設機械等を
小形化することができる利点がある。しかし上記の形式
のポンプが小型のポンプであり、２つの大きな吐出量を
得ることの要求がある場合には、ポンプを高回転数で回
転させる必要があり、同時にポンプの吸入性能を上げる
必要がある。In this type of pump, when the cylinder block c is rotationally driven by the drive shaft b, the piston e is pushed by the slanted hanger q to reciprocate, and the fluid sucked from the suction port j is discharged into two discharge ports. Discharge from k1 and k2 to discharge ports m and n. If the pistons e have the same size and an even number, the same amount of fluid can be discharged from the discharge ports m and n for each rotation of the cylinder block c, and one cylinder block c can be used for two units. It is possible to obtain two independent discharge flow rates similar to those provided with a pump. According to this type of pump, since it is not necessary to provide two pumps, there is an advantage that a construction machine using a hydraulic pump can be downsized. However, when the pump of the above-mentioned type is a small pump and there is a demand to obtain two large discharge amounts, it is necessary to rotate the pump at a high rotational speed, and at the same time it is necessary to improve the suction performance of the pump. is there.
【０００４】そこで出願人は、先に、上記のように１台
のポンプを２つの吐出量に分けて吐出する形式のポンプ
に於て、図４乃至図７に示すように、シリンダブロック
ｃの端壁に形成する開口ｇ3 、ｇ4 の法線方向の幅Ｗ5
、Ｗ6 を大きく形成し、コントロールプレートｌに形
成される複数個の吐出口ｋ3 、ｋ4 の法線方向の幅Ｗ
7、Ｗ8 を該開口ｇ3 、ｇ4 の幅Ｗ5 、Ｗ6 よりも小さ
く形成し、シリンダブロックｃとコントロールプレート
ｌの安定した接触を維持しながらポンプの吸入性能を向
上することを提案した（特願平２−１２６８７５号）。
この構成により該開口ｇ3 、ｇ4 の幅Ｗ5 、Ｗ6 が大き
くなっても、シリンダブロックｃとコントロールプレー
トｌ間に発生する吐出側の圧力分布Ｗ0 により発生する
力を吐出側に位置するピストンｅの本数で割った値Ｆ0
が大きくなることがなく、ピストンｅにより発生するシ
リンダブロックｃをコントロールプレートｌに押し付け
る力Ｆ1 よりも小さいＦ0 となり、シリンダブロックｃ
をコントロールプレートｌに密接させながら安定に回転
させることができる。この提案のものも、大径側の開口
ｇ3 の円周方向の長さは小径側の開口ｇ4 の長さよりも
長く、各開口ｇ3 、ｇ4の幅Ｗ5 、Ｗ6 の関係について
は説明がない。Therefore, the applicant has previously proposed that, in the pump of the type in which one pump is divided into two discharge amounts as described above, as shown in FIGS. Width W5 of the openings g3 and g4 formed in the end wall in the normal direction
, W6 are formed to be large, and the width W in the normal direction of the plurality of discharge ports k3, k4 formed in the control plate l
It has been proposed to form 7, W8 smaller than the widths W5, W6 of the openings g3, g4 to improve the suction performance of the pump while maintaining stable contact between the cylinder block c and the control plate 1 (Japanese Patent Application No. 2-126875).
With this configuration, even if the widths W5 and W6 of the openings g3 and g4 are increased, the force generated by the pressure distribution W0 on the discharge side generated between the cylinder block c and the control plate 1 is equal to the number of pistons e positioned on the discharge side. Value F0 divided by
Does not increase, and becomes F0, which is smaller than the force F1 that presses the cylinder block c generated by the piston e against the control plate l.
Can be stably rotated while closely contacting the control plate 1. Also in this proposal, the length of the opening g3 on the large diameter side in the circumferential direction is longer than the length of the opening g4 on the small diameter side, and the relationship between the widths W5 and W6 of the openings g3 and g4 is not described.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】油圧ショベル等で多く
使われている走行装置のように、２つの吐出量のうち一
方を右側走行モータ、他方を左側走行モータに使用する
場合、２つの吐出量に大きな差があると、走行曲進が大
きくなって衝突や転落の恐れを生じて危険であるため、
走行装置に上記形式のポンプを使用するときは、該ポン
プからの２つの吐出量を略同じにする必要がある。ま
た、低温時に吸入配管の抵抗が増えてキャビテーション
により吐出量が低下するときに、上記形式のポンプで得
られる２つの吐出量を同じにするには、大径側の開口と
小径側の開口ｇ1 、ｇ2 或いはｇ3、ｇ4の吸入性能を同
じにする必要がある。When one of the two discharge amounts is used for the right side traveling motor and the other is used for the left side traveling motor, as in a traveling device that is often used in hydraulic excavators and the like, two discharge amounts are required. If there is a big difference between the two, the running curve will increase and there is a risk of collision or falling, which is dangerous.
When a pump of the above type is used for the traveling device, it is necessary that the two discharge amounts from the pump be substantially the same. Further, when the resistance of the suction pipe increases at low temperature and the discharge amount decreases due to cavitation, the two discharge amounts obtained by the pump of the above type can be made equal to each other by opening the large diameter side opening g1 and the small diameter side opening g1. , G2 or g3, g4 should have the same inhalation performance.
【０００６】上記した従来例のものは、吐出量を同量と
することについての考慮がされてはおらず、上記形式の
ポンプが可変容量形のアキシャルピストンポンプであ
り、その吐出量が大きい状態にある場合には、小径側の
開口ｇ2 、ｇ4の吸入性能が劣るので、低温時にキャビ
テーションを起こしたとき、該小径側の開口ｇ2 、ｇ4
からの吐出量だけが急減するという不具合を生じる。吸
入性能を改善するには、シリンダブロックの端壁の開口
を大きくすればよいが、シリンダブロックがコントロー
ルプレートから離れないような油圧バランスにする必要
があり、開口の大きさには制限がある。In the above-mentioned conventional example, no consideration is given to making the discharge amount the same, and the above-mentioned type of pump is a variable displacement axial piston pump, and the discharge amount is large. In some cases, the suction performance of the small-diameter side openings g2, g4 is poor, so when cavitation occurs at low temperature, the small-diameter side openings g2, g4
This causes a problem that only the discharge amount from In order to improve the suction performance, the opening of the end wall of the cylinder block may be enlarged, but it is necessary to establish a hydraulic balance so that the cylinder block does not separate from the control plate, and the size of the opening is limited.
【０００７】本発明は、上記の１台のポンプから２つ以
上の吐出量を分けて吐出する形式のポンプに於て、シリ
ンダブロックがコントロールプレートから離れないよう
な油圧バランスを保ちながら吸入性能を改善してポンプ
の高速運転を可能にし、小型のポンプで大流量が得られ
ると共に、低温時にキャビテーションにより吐出量が低
下した場合でも１台のポンプで得られる２つの最大吐出
量を略同じにすることを目的とするものである。The present invention relates to a pump of a type which discharges two or more discharge amounts separately from the above-mentioned one pump, while maintaining the hydraulic balance such that the cylinder block does not separate from the control plate, and the suction performance. Improved to enable high-speed operation of the pump, a large flow rate can be obtained with a small pump, and even if the discharge amount decreases due to cavitation at low temperature, the two maximum discharge amounts obtained with one pump are approximately the same. The purpose is that.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明では、回転駆動さ
れる円筒状のシリンダブロック内にその回転軸方向に延
びる複数の偶数個のシリンダ室を形成し、各シリンダ室
内にピストンを往復自在に設け、該シリンダブロックの
円形の端壁に各シリンダ室へ連なる開口を交互に異径の
円弧上に形成し、更に該端壁に、円弧状の吸入口と吐出
口を備えた略円板状のコントロールプレートを当接さ
せ、該吐出口を夫々別個の吐出ポートに連なり且つ異径
の円弧上に形成した複数個で構成し、該シリンダブロッ
クの端壁に形成した大径側の円弧上の開口の円周方向の
長さを小径側の円弧上に形成される開口の円周方向の長
さよりも長くしたピストンポンプに於て、該シリンダブ
ロックの小径側の円弧上に形成される開口の法線方向の
幅をその大径側の円弧上に形成される開口の法線方向の
幅よりも大きくすることにより、上記の目的を達成する
ようにした。According to the present invention, a plurality of even-numbered cylinder chambers extending in the direction of the rotation axis are formed in a cylindrical cylinder block which is driven to rotate, and a piston is reciprocally movable in each cylinder chamber. Provided on the circular end wall of the cylinder block are openings which are connected to the respective cylinder chambers, which are alternately formed on arcs of different diameters, and further, the end wall is provided with an arc-shaped suction port and discharge port, and is substantially disc-shaped. Control plates of the cylinder block are brought into contact with each other, and each of the discharge ports is formed by a plurality of arcs connected to separate discharge ports and formed on an arc of different diameter. In a piston pump in which the length in the circumferential direction of the opening is longer than the length in the circumferential direction of the opening formed on the arc on the small diameter side, the opening of the opening formed on the arc on the small diameter side of the cylinder block is The circle on the large diameter side is the width in the normal direction. To be larger than the normal direction of the width of the opening formed in the upper and in order to achieve the above object.
【０００９】上記ピストンポンプは可変容量形ピストン
ポンプであり、その最大吐出量のときに、上記小径側の
開口と上記大径側の開口の吸入性能が同じになるよう
に、該小径側の開口と大径側の開口の面積を配分し、ポ
ンプの高速運転時や低温時でも各吐出口に略同じ最大吐
出量が得られるようにした。The piston pump is a variable displacement type piston pump, and the opening on the small diameter side is made to have the same suction performance at the opening on the small diameter side and the opening on the large diameter side at the maximum discharge amount. By allocating the area of the opening on the large diameter side, approximately the same maximum discharge amount can be obtained at each discharge port even when the pump is operating at high speed or at low temperature.
【００１０】[0010]
【作用】シリンダブロックが回転駆動されると、従来の
ポンプと同様に、シリンダブロックの内部をピストンが
往復動して吸入口から流体を吸入し、複数の吐出口から
吐出する作動を行なうが、該シリンダブロックの端壁に
形成されるシリンダ室へ連なる開口のうち、小径側の円
弧上に形成される開口の法線方向の幅が大径側の円弧上
に形成される開口の法線方向の幅よりも大きいので、ポ
ンプが高速運転されてもシリンダブロックが流体の力で
コントロールプレートから離れることもなく、高速運転
で吸入性能の低下しやすい小径側の開口の吸入性能を改
善することができる。When the cylinder block is rotationally driven, the piston reciprocates inside the cylinder block to suck the fluid from the suction port and discharge it from the plurality of discharge ports as in the conventional pump. Of the openings formed in the end wall of the cylinder block and connected to the cylinder chamber, the width in the normal direction of the opening formed on the small-diameter side arc is the normal direction of the opening formed on the large-diameter side arc. Since the cylinder block does not separate from the control plate due to the force of the fluid even when the pump operates at high speed, it is possible to improve the suction performance of the small diameter side opening, where the suction performance tends to deteriorate at high speed operation. it can.
【００１１】また、本発明のポンプが可変容量形である
ときは、ポンプ吐出量が最大の状態即ちピストンのスト
ロークが最大の時に、小径側の開口と上記大径側の開口
の吸入性能が同じになるように、該小径側の開口と大径
側の開口の面積を設定すると、高速運転時や低温時に各
吐出口に略同じ流量が得られる。When the pump of the present invention is a variable displacement type, the suction performance of the small diameter side opening is the same as that of the large diameter side opening when the pump discharge amount is maximum, that is, when the piston stroke is maximum. When the areas of the small-diameter side opening and the large-diameter side opening are set so as to become, the substantially same flow rate can be obtained at each discharge port during high-speed operation or low temperature.
【００１２】[0012]
【実施例】本発明の実施例を図８乃至図１０に示した斜
板によりポンプ吐出量が可変される形式のアキシャルピ
ストンポンプに適用した場合につき説明すると、これら
の図に於て、符号１はポンプハウジング、２は該ポンプ
ハウジング１の端部を閉鎖するポートエンドカバーで、
該ハウジング１と該カバー２で外部へ延びる駆動軸３が
軸受４、４を介して回転自在に軸支される。該駆動軸３
の中間部に形成したスプライン５に係合させて円筒状の
シリンダブロック６が設けられる。該シリンダブロック
６内にはその回転軸方向に延びる偶数のシリンダ室７、
７が形成され、各シリンダ室７内にピストン８が往復自
在に設けられる。各ピストン８の頭部は、該ハウジング
１の内部の軸受９、９に揺動自在に支持され且つ適当な
揺動手段により揺動されるハンガー（斜板）１０の板面
に回転自在に当接される。該シリンダブロック６の環状
の端壁１１は、円板状のコントロールプレート１２を介
してポートエンドカバー２へ当接する。該シリンダブロ
ック６の端壁１１には各シリンダ室７へ連なる開口１
３、１３´が該シリンダ室７と同数だけ形成され、該コ
ントロールプレート１２には、ポートエンドカバー２に
設けられた１つの吸入ポート１４と２つの吐出ポート１
５、１６に通じる吸入口１７と２つの吐出口１８、１９
が形成される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A case where the embodiment of the present invention is applied to an axial piston pump of the type in which the pump discharge amount is variable by the swash plate shown in FIGS. 8 to 10 will be explained. Is a pump housing, 2 is a port end cover for closing the end of the pump housing 1,
A drive shaft 3 extending to the outside by the housing 1 and the cover 2 is rotatably supported by bearings 4 and 4. The drive shaft 3
A cylindrical cylinder block 6 is provided by engaging with a spline 5 formed in the middle part of the. In the cylinder block 6, an even number of cylinder chambers 7 extending in the rotation axis direction thereof,
7 are formed, and a piston 8 is reciprocally provided in each cylinder chamber 7. The head of each piston 8 is rotatably supported by bearings 9, 9 inside the housing 1 and is rotatably abutted on the plate surface of a hanger (swash plate) 10 which is rocked by an appropriate rocking means. Contacted. An annular end wall 11 of the cylinder block 6 abuts the port end cover 2 via a disc-shaped control plate 12. The end wall 11 of the cylinder block 6 has an opening 1 communicating with each cylinder chamber 7.
3, 13 ′ are formed in the same number as the cylinder chambers 7, and the control plate 12 has one suction port 14 and two discharge ports 1 provided in the port end cover 2.
5, 17 and two outlets 18, 19 leading to
Is formed.
【００１３】該シリンダブロック６の環状の端壁１１に
形成される例えば１０個の開口１３、１３´は、図９に
示すように円弧状に形成され且つシリンダブロック６の
回転中心２０からの半径Ｒ5 、Ｒ6 が異なる円弧２１、
２２上に交互に配置され、大径側の開口１３の円周方向
の長さＬ1 は、小径側の開口１３´の円周方向の長さＬ
2 よりも長く形成される。また、環状のコントロールプ
レート１２の半分には、図１０に示すように幅の広い吸
入口１７が形成され、もう半分には、円弧状の吐出口１
８、１９が回転中心２０からの半径Ｒ7 、Ｒ8 が異なる
円弧２３、２４上に交互に配置される。For example, ten openings 13, 13 'formed in the annular end wall 11 of the cylinder block 6 are formed in an arc shape as shown in FIG. 9 and have a radius from the rotation center 20 of the cylinder block 6. Arc 21 with different R5 and R6,
The lengths L1 in the circumferential direction of the openings 13 on the large diameter side, which are alternately arranged on the 22 side, are equal to the lengths L in the circumferential direction of the openings 13 'on the small diameter side.
Formed longer than 2. Further, as shown in FIG. 10, a wide suction port 17 is formed in one half of the annular control plate 12, and the arc-shaped discharge port 1 is formed in the other half.
8 and 19 are alternately arranged on arcs 23 and 24 having different radii R7 and R8 from the center of rotation 20.
【００１４】また、各開口１３、１３´の法線方向の幅
Ｗ9 、Ｗ10は、ポンプの高速回転時の吸入性能を向上さ
せるために、対応する吐出口１８、１９の法線方向の幅
Ｗ11、Ｗ12よりも大きく形成される。The widths W9 and W10 in the normal direction of the openings 13 and 13 'are the widths W11 in the normal direction of the corresponding discharge ports 18 and 19 in order to improve the suction performance at the time of high speed rotation of the pump. , W12.
【００１５】以上の構成は、先に出願人が提案したもの
と変わりがなく、駆動軸３によりシリンダブロック６が
回転駆動されると、ピストン８が傾斜したハンガー１０
により押されて往復動し、吸入ポート１４から吸入口１
７及び開口１３又は１３´を介してシリンダ室７へ吸入
した流体を、シリンダブロック６の回転でシリンダ室７
から開口１３、１３´及び２つの吐出口１８、１９を介
して吐出ポート１５、１６へ吐出する。該ピストン８が
図示のように同寸法で偶数本であると、シリンダブロッ
ク６の１回転毎に同量の流体を吐出ポート１５、１６か
ら吐出させることができ、１個のシリンダブロック６を
使用して２台のポンプを設けたと同様の２つの独立した
吐出流量を得ることができる。また、各開口１３、１３
´の法線方向の幅Ｗ9 、Ｗ10を、対応する吐出口１８、
１９の法線方向の幅Ｗ11、Ｗ12よりも大きく形成するこ
とにより吸入性能が良好になる。The above construction is the same as that proposed by the applicant previously, and when the cylinder block 6 is rotationally driven by the drive shaft 3, the hanger 10 in which the piston 8 is inclined is provided.
It is pushed by the suction port and reciprocates to move from the suction port 14 to the suction port 1
7 and the fluid sucked into the cylinder chamber 7 through the opening 13 or 13 ′ is rotated by the cylinder block 6 to rotate the cylinder chamber 7
To the discharge ports 15 and 16 through the openings 13 and 13 'and the two discharge ports 18 and 19. If the piston 8 has the same size and an even number as shown in the drawing, the same amount of fluid can be discharged from the discharge ports 15 and 16 for each rotation of the cylinder block 6, and one cylinder block 6 is used. As a result, it is possible to obtain two independent discharge flow rates similar to the case where two pumps are provided. In addition, each opening 13, 13
Widths W9 and W10 in the normal direction of ‘
By making the width 19 larger than the width W11, W12 in the normal direction, the suction performance is improved.
【００１６】しかし、小型のポンプで大流量を得るため
にはポンプの高速回転が必要であり、以上の構成では各
吐出口１８、１９に等しい流量を得ることは難しい。However, in order to obtain a large flow rate with a small pump, it is necessary to rotate the pump at a high speed, and it is difficult to obtain an equal flow rate to each of the discharge ports 18 and 19 with the above configuration.
【００１７】本発明の場合、図９に示すように、該シリ
ンダブロック６の小径側の開口１３´の法線方向の幅Ｗ
10を大径側の開口１３の法線方向の幅Ｗ9 よりも大きく
したもので、かくすることにより、シリンダブロック６
がコントロールプレート１２から離れないような油圧バ
ランスを保ちながら吸入性能を改善してポンプの高速運
転を可能にし、小型のポンプで大流量が得られると共
に、低温時にキャビテーションにより吐出量が低下した
場合でも１台のポンプで得られる２つの最大吐出量を略
同じにすることができる。ポンプが小型の可変容量形ア
キシャルピストンポンプであると、その最大吐出量のと
きに、上記小径側の開口１３´と上記大径側の開口１３
の吸入性能が同じになるように、該小径側の開口１３´
の面積と大径側の開口１３の面積を配分することによ
り、高速回転時や低温時に各吐出ポート１５、１６から
等しい吐出量を得ることができる。In the case of the present invention, as shown in FIG. 9, the width W of the opening 13 'on the small diameter side of the cylinder block 6 in the direction of the normal line.
10 is made larger than the width W9 of the opening 13 on the large diameter side in the normal direction.
The suction performance is improved while maintaining the hydraulic balance so that the pump does not separate from the control plate 12, enabling high-speed operation of the pump, a large flow rate can be obtained with a small pump, and even if the discharge amount decreases due to cavitation at low temperature. The two maximum discharge amounts obtained with one pump can be made substantially the same. When the pump is a small-sized variable displacement axial piston pump, the opening 13 'on the small diameter side and the opening 13 on the large diameter side are provided at the maximum discharge amount.
Of the opening 13 'on the small diameter side so that the suction performance of
By allocating the area of 1 to the area of the opening 13 on the large diameter side, the same discharge amount can be obtained from the discharge ports 15 and 16 at the time of high speed rotation and low temperature.
【００１８】本発明の場合の作用を説明すると次の通り
である。The operation of the present invention will be described below.
【００１９】シリンダブロック６の大径側の開口１３と
吐出口１８に負荷圧力Ｐ1 が発生し、小径側の開口１３
´と吐出口１９が無負荷の場合には、図１１および図１
２に示すような圧力がコントロールプレート１２とシリ
ンダブロック６との間に発生する。幅Ｗ9 及び幅Ｗ11が
重なったドット部分は負荷圧力Ｐ1 が発生する範囲、幅
Ｗ13から前記ドット部分を除いた斜線部分は圧力がＰ1
からゼロまで略直線的に変化する範囲である。斜線部分
にかかる圧力の平均値は略Ｐ1 ×１／２である。一方、
シリンダブロック６をコントロールプレート１２から引
き離す力Ｆ01と、シリンダブロック６をコントロールプ
レート１２に押し付ける力Ｆ1 の関係は図１２に示すよ
うになる。The load pressure P1 is generated in the large-diameter side opening 13 and the discharge port 18 of the cylinder block 6, and the small-diameter side opening 13 is formed.
′ And the discharge port 19 are unloaded, FIG. 11 and FIG.
A pressure as shown by 2 is generated between the control plate 12 and the cylinder block 6. The dot portion where the width W9 and the width W11 overlap is the range where the load pressure P1 is generated, and the shaded portion except the dot portion from the width W13 has the pressure P1.
It is a range that changes substantially linearly from 0 to zero. The average value of the pressure applied to the shaded area is approximately P1 × 1/2. on the other hand,
The relationship between the force F01 for pulling the cylinder block 6 away from the control plate 12 and the force F1 for pressing the cylinder block 6 against the control plate 12 is as shown in FIG.
【００２０】図１１に示したドット部分の面積をＳ1 、
斜線部分の面積をＳ3 とすると、ＦO1は近似的に下記の
ようになる。 Ｆ01＝Ｓ1 ×Ｐ1 ＋Ｓ3 ×Ｐ1 ×１／２ （１）式ま た、 Ｆ1 ＝ｎ1 ×Ｐ1 ×（π／４）ｄ2 （２）式で あり、ｎ1 はＰ1 が発生しているピストン８の数、ｄは
ピストン径である。 シリンダブロック６がコントロー
ルプレート１２から離れないように、 Ｆ1 ≧Ｆ01 （３）式の 関係を保つ必要がある。また、シリンダブロック６の小
径側の開口１３´と吐出口１９に負荷圧力Ｐ2が作用
し、大径側の開口１３と吐出口１８が無負荷の場合に
は、図１３および図１４に示すような圧力がコントロー
ルプレート１２とシリンダブロック６の間に発生する。
この場合、幅Ｗ10及び幅Ｗ12が重なったドットの部分は
負荷圧力Ｐ2が発生する範囲、幅Ｗ14から前記ドット部
分を除いた斜線部分は圧力がＰ2 からゼロまで略直線的
に変化する範囲である。斜線部分にかかる圧力の平均値
は略Ｐ2 ×１／２である。一方、シリンダブロック６を
コントロールプレート１２から引き離す力Ｆ02と、シリ
ンダブロック６をコントロールプレート１２に押し付け
る力Ｆ2 の関係は図１４に示すようになる。この場合も
図１１、図１２の場合と同様に、図１３に示したドット
部分の面積をＳ2 、斜線部分の面積をＳ4とすると、Ｆ0
2は近似的に下記のようになる。 Ｆ02＝Ｓ2 ×Ｐ2 ＋Ｓ4 ×Ｐ2 ×１／２ （４）式 Ｆ2 ＝ｎ2 ×Ｐ2 ×（π／４）ｄ2 （５）式であ り、ｎ2 はＰ2 が発生しているピストン８の数、ｄはピ
ストン径である。 この場合もシリンダブロック６がコ
ントロールプレート１２から離れないように、 Ｆ2 ≧Ｆ02 （６）式の 関係を保つ必要がある。図１１と図１３を比較する。The area of the dot portion shown in FIG. 11 is S1,
If the area of the shaded area is S3, F01 is approximately as follows. F01 = S1 × P1 + S3 × P1 × 1/2 Formula (1) or F1 = n1 × P1 × (π / 4) d 2 (2) Formula, where n1 is the piston 8 in which P1 is generated The number and d are piston diameters. It is necessary to maintain the relationship of F1 ≧ F01 (3) so that the cylinder block 6 does not separate from the control plate 12. Further, when the load pressure P2 acts on the small diameter side opening 13 'and the discharge port 19 of the cylinder block 6 and the large diameter side opening 13 and the discharge port 18 are unloaded, as shown in FIG. 13 and FIG. Pressure is generated between the control plate 12 and the cylinder block 6.
In this case, the dot portion where the width W10 and the width W12 overlap is the range where the load pressure P2 is generated, and the shaded portion where the dot portion is excluded from the width W14 is the range where the pressure changes substantially linearly from P2 to zero. .. The average value of the pressure applied to the shaded area is approximately P2 x 1/2. On the other hand, the relationship between the force F02 that pulls the cylinder block 6 away from the control plate 12 and the force F2 that pushes the cylinder block 6 against the control plate 12 is as shown in FIG. Also in this case, as in the case of FIGS. 11 and 12, if the area of the dot portion shown in FIG. 13 is S2 and the area of the hatched portion is S4, then F0
2 is approximately as follows. F02 = S2 × P2 + S4 × P2 × 1/2 (4) Formula F2 = n2 × P2 × (π / 4) d 2 (5) Formula, where n2 is the number of pistons 8 in which P2 is generated, d is the piston diameter. Also in this case, it is necessary to maintain the relationship of F2 ≧ F02 (6) so that the cylinder block 6 does not separate from the control plate 12. 11 and 13 will be compared.
【００２１】高圧が発生するピストン８の数が同じで、
吐出圧力も同じなら、 Ｆ1 ＝Ｆ2 （７）式で あり、小径側と大径側の油圧バランス条件を等しくする
と、 Ｆ01＝Ｆ02 （８）式と なる。つまり、 Ｓ1 ＋Ｓ3 ×１／２＝Ｓ2 ＋Ｓ4 ×１／２ （９）式と なる。したがって、図９に示した小径側の開口１３´の
円周方向の長さＬ2 は大径側の開口１３の円周方向の長
さＬ1 よりも短い分、法線方向の幅を広くしても上記
（３）（４）式の油圧バランスを保つことができる。
尚、図９に示すように交互に大径側の開口１３と小径側
の開口１３´を設ける場合、偶数のピストン数ｎで等分
した角度αの範囲に丁度収まるようにＬ1 、Ｌ2を決め
るのが合理的である。Since the number of pistons 8 that generate high pressure is the same,
If the discharge pressure is the same, then F1 = F2 (7), and if the hydraulic balance conditions on the small diameter side and the large diameter side are the same, then F01 = F02 (8). That is, S1 + S3 × 1/2 = S2 + S4 × 1/2 (9) Therefore, the length L2 in the circumferential direction of the opening 13 'on the small diameter side shown in FIG. 9 is shorter than the length L1 in the circumferential direction of the opening 13 on the large diameter side, and the width in the normal direction is made wider. Also can maintain the hydraulic balance of the above formulas (3) and (4).
Incidentally, when alternately providing the large-diameter side opening 13 and the small-diameter side opening 13 'as shown in FIG. 9, L1 and L2 are determined so as to be exactly within the range of the angle α equally divided by the even number n of pistons. Is rational.
【００２２】このように、Ｌ1 ＞Ｌ2 としたポンプで
は、Ｗ9 ＜Ｗ10とすることにより、シリンダブロック６
がコントロールプレート１２から離れることなく吸入性
能を改善することができる。尚、大径側の開口１３と小
径側の開口１３´の両方に、同じ負荷圧Ｐが作用する場
合でも、上記の場合と同様にＷ9 ＜Ｗ10とすることによ
り吸入性能を改善することができる。As described above, in the pump in which L1> L2, the cylinder block 6 is set by setting W9 <W10.
The suction performance can be improved without leaving the control plate 12. Even when the same load pressure P acts on both the large-diameter side opening 13 and the small-diameter side opening 13 ', the suction performance can be improved by setting W9 <W10 as in the above case. ..
【００２３】更に、ポンプが可変容量形アキシャルピス
トンポンプである場合、ポンプの吐出量はハンガー（斜
板）１０の傾角βにより決定されるが、ある傾角βで大
径側の開口１３と小径側の開口１３´の吸入性能を等し
くしても、傾角βが変わると、大径側の開口１３と小径
側の開口１３´の吸入性能が異なってしまう。しかし、
本発明のように、傾角βが最大即ちポンプが最大吐出量
のときに開口１３、１３´の吸入性能が等しくなるよう
に各開口の面積を決めておけば、傾角βが変化しても各
開口１３、１３´に略等しい吐出量を得ることができ
る。具体的には、次の関係になるように各開口１３、１
３´の面積を決めればよい。 （Ｄ1 ／Ｄ0 ）2 ＋｛Ｃ×（Ａ0 ／Ａ1 ）×ｔａｎβ｝2 ＝（Ｄ2 ／Ｄ0 ）2 ＋｛Ｃ×（Ａ0 ／Ａ2 ）×ｔａｎβ｝2 （１０）式 この式に於ける諸元は、図１５を参照して、 Ｄ1 ：大径側の開口１３のピッチ径 Ａ1 ：大径側の開口１３の面積 Ｄ2 ：小径側の開口１３´のピッチ径 Ａ2 ：小径側の開口１３´の面積 Ｄ0 ：ピストン８のピッチ径 Ａ0 ：ピストン８の断面積 β ：傾角 Ｃ ：係数 である。この式から分かるように、ある傾角βで両開口
１３、１３´の吸入性能を等しくしても、傾角βが変わ
れば吸入性能は等しくなくなってしまうが、傾角βが最
大のときに両開口１３、１３´の吸入性能が等しくなる
ようにＡ1 、Ａ2を決めることによって、傾角βが変わ
っても両開口１３、１３´に略等しい吐出量を得ること
ができる。Further, when the pump is a variable displacement axial piston pump, the discharge amount of the pump is determined by the inclination angle β of the hanger (swash plate) 10. At a certain inclination angle β, the opening 13 on the large diameter side and the small diameter side are formed. Even if the suction performances of the openings 13 'are equal, if the inclination angle β changes, the suction performances of the large-diameter side opening 13 and the small-diameter side opening 13' differ. But,
As in the present invention, if the areas of the openings are determined so that the suction performances of the openings 13 and 13 'are equal when the tilt angle β is the maximum, that is, when the pump has the maximum discharge amount, each tilt angle β changes. It is possible to obtain a discharge amount substantially equal to the openings 13 and 13 '. Specifically, each of the openings 13 and 1 has the following relationship.
The area of 3'can be determined. (D1 / D0) 2 + { C × (A0 / A1) × tanβ} 2 = (D2 / D0) 2 + {C × (A0 / A2) × tanβ} 2 (10) Equation in specifications in this formula 15, D1 is the pitch diameter of the opening 13 on the large diameter side A1: The area of the opening 13 on the large diameter side D2: The pitch diameter of the opening 13 'on the small diameter side A2: The opening 13' on the small diameter side Area D0: Pitch diameter of piston 8 A0: Cross-sectional area of piston 8 β: Inclination angle C: Coefficient. As can be seen from this formula, even if the inhalation performances of both openings 13 and 13 'are made equal at a certain inclination angle β, the inhalation performances become unequal if the inclination angle β changes, but when the inclination angle β is the maximum, the both opening 13 By determining A1 and A2 so that the suction performances of the nozzles 13 and 13 'are equal to each other, it is possible to obtain a discharge amount substantially equal to both openings 13 and 13' even if the inclination angle β changes.
【００２４】もし、図９で、Ｗ9 ＜Ｗ10としないで、大
径側の開口１３と小径側の開口１３´の吸入性能を同じ
にするためには、大径側の開口１３の円周方向の長さＬ
1 を短くして吸入性能を小径側の開口１３´に合わせる
ことになるので、ほぼ同じ吸入性能を得られても、吸入
性能は向上しない。また、傾角βが小さい範囲ではＷ9
＜Ｗ10としないでＷ9 ＞Ｗ10でもＬ1 を短くせずに両開
口１３、１３´の吸入性能を合わせることが出来るが、
傾角βが小さくなることは、小型のポンプで大流量を得
ることは出来なくなる不利がある。In FIG. 9, if W9 <W10 is not satisfied, in order to make the suction performance of the large diameter side opening 13 and the small diameter side opening 13 'the same, the large diameter side opening 13 should have the same circumferential direction. Length L
Since 1 is shortened to match the suction performance with the opening 13 'on the small diameter side, the suction performance is not improved even if almost the same suction performance is obtained. Also, in the range where the inclination angle β is small, W9
<W9 instead of W10> Even with W10, the suction performance of both openings 13 and 13 'can be matched without shortening L1.
The small inclination angle β has a disadvantage that a large flow rate cannot be obtained with a small pump.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上のように本発明によるときは、アキ
シャルピストンポンプのシリンダブロックの端壁に形成
した小径側の円弧上に形成される開口の法線方向の幅を
その大径側の円弧上に形成される開口の法線方向の幅よ
りも大きくしたので、シリンダブロックがコントロール
プレートから離れないような油圧バランスを保ちながら
ポンプの吸入性能を改善することができ、小型で大流量
のポンプが得られて例えば小型の建設機械に好都合であ
り、さらにポンプの最大吐出量のときの小径側の該開口
の吸入性能と大径側の該開口の吸入性能が同じになるよ
うに、該小径側の開口と大径側の開口の面積を配分する
ことによって、ポンプの高速運転が可能になり、また低
温時にキャビテーションを起こしても各開口に略同じ最
大吐出量が得られ、例えば該ポンプを走行装置に使用し
ても小径側の開口の吐出量だけが急に低下して走行方向
が曲がる危険がなくなる等の効果がある。As described above, according to the present invention, the width in the normal direction of the opening formed on the arc on the small diameter side formed on the end wall of the cylinder block of the axial piston pump is set to the arc on the large diameter side. Since it is larger than the width of the opening formed above in the normal direction, it is possible to improve the suction performance of the pump while maintaining the hydraulic balance so that the cylinder block does not separate from the control plate. Is obtained, which is convenient for a small construction machine, for example, so that the suction performance of the opening on the small diameter side and the suction performance of the opening on the large diameter side are the same at the maximum discharge amount of the pump. By allocating the area of the side opening and the opening of the large diameter side, the pump can be operated at high speed, and even if cavitation occurs at low temperature, approximately the same maximum discharge rate can be obtained for each opening. For example there are effects such as only the discharge amount of the opening also of small diameter side using a traveling device the pump is a risk that the traveling direction is bent decreases suddenly eliminated.
【図１】従来例の截断側面図FIG. 1 is a cutaway side view of a conventional example.
【図２】図１の２−２線部分の端面図FIG. 2 is an end view of the line 2-2 in FIG.
【図３】図１の３−３線部分の端面図FIG. 3 is an end view of the line 3-3 in FIG.
【図４】他の従来例の截断側面図FIG. 4 is a cutaway side view of another conventional example.
【図５】図４の５−５線部分の端面図FIG. 5 is an end view of the 5-5 line portion of FIG.
【図６】図４の６−６線部分の端面図6 is an end view of the 6-6 line portion of FIG. 4;
【図７】図４のポンプの吸入性能の説明図7 is an explanatory diagram of the suction performance of the pump of FIG.
【図８】本発明の実施例の截断側面図FIG. 8 is a cutaway side view of the embodiment of the present invention.
【図９】図８の９−９線部分の端面図9 is an end view of the 9-9 line portion of FIG.
【図１０】図８の１０−１０線部分の端面図FIG. 10 is an end view of the 10-10 line portion of FIG.
【図１１】図８のポンプの大径側の開口の吸入性能の説
明図11 is an explanatory view of the suction performance of the opening on the large diameter side of the pump of FIG.
【図１２】図８のポンプの大径側の開口の吸入性能の説
明図12 is an explanatory view of the suction performance of the opening on the large diameter side of the pump of FIG.
【図１３】図８のポンプの小径側の開口の吸入性能の説
明図13 is an explanatory view of the suction performance of the opening on the small diameter side of the pump of FIG.
【図１４】図８のポンプの小径側の開口の吸入性能の説
明図14 is an explanatory view of the suction performance of the opening on the small diameter side of the pump of FIG.
【図１５】シリンダブロックの諸元の説明図FIG. 15 is an explanatory diagram of specifications of a cylinder block.
３ 駆動軸 ６ シリンダブロ
ック ７ シリンダ室 ８ ピストン １０ ハンガー（斜板） １１ 端壁 １２ コントロールプレート １３ 大径側の開
口 １３´ 小径側の開口 １４ 吸入ポート １５、１６ 吐出ポート １７ 吸入口 １８、１９ 吐出口 ２０ 回転中心 ２１、２２、２３、２４ 円弧 Ｗ9 開口１３の
法線方向の幅 Ｗ10 開口１３´の法線方向の幅 Ｗ11 吐出口１８
の法線方向の幅 Ｗ12 吐出口１９の法線方向の幅3 Drive shaft 6 Cylinder block 7 Cylinder chamber 8 Piston 10 Hanger (swash plate) 11 End wall 12 Control plate 13 Large diameter side opening 13 'Small diameter side opening 14 Suction port 15, 16 Discharge port 17 Suction port 18, 19 Discharge Outlet 20 Rotation center 21, 22, 23, 24 Arc W9 Width in the normal direction of opening 13 W10 Width in the normal direction of opening 13 'W11 Discharge port 18
Width of the normal direction of W12 Width of the discharge port 19 in the normal direction
Claims (2)
内にその回転軸方向に延びる複数の偶数個のシリンダ室
を形成し、各シリンダ室内にピストンを往復自在に設
け、該シリンダブロックの円形の端壁に各シリンダ室へ
連なる開口を交互に異径の円弧上に形成し、更に該端壁
に、円弧状の吸入口と吐出口を備えた略円板状のコント
ロールプレートを当接させ、該吐出口を夫々別個の吐出
ポートに連なり且つ異径の円弧上に形成した複数個で構
成し、該シリンダブロックの端壁に形成した大径側の円
弧上の開口の円周方向の長さを小径側の円弧上に形成さ
れる開口の円周方向の長さよりも長くしたピストンポン
プに於て、該シリンダブロックの小径側の円弧上に形成
される開口の法線方向の幅をその大径側の円弧上に形成
される開口の法線方向の幅よりも大きくしたことを特徴
とするピストンポンプ。1. A plurality of even-numbered cylinder chambers extending in the rotational axis direction are formed in a cylindrical cylinder block that is rotationally driven, and a piston is reciprocally provided in each cylinder chamber. Openings connected to the respective cylinder chambers are alternately formed on the end walls on arcs of different diameters, and further, a substantially disc-shaped control plate having arc-shaped suction ports and discharge ports is brought into contact with the end walls, The discharge port is composed of a plurality of discharge ports each connected to a separate discharge port and formed on an arc having a different diameter, and the length of the arc-shaped opening on the large diameter side formed on the end wall of the cylinder block in the circumferential direction. In a piston pump in which is longer than the circumferential length of the opening formed on the small diameter side arc, the width in the normal direction of the opening formed on the small diameter side arc of the cylinder block is Normal direction of the opening formed on the radial arc Piston pump, characterized in that larger than the width.
ポンプであり、その最大吐出量のときに、上記小径側の
開口と上記大径側の開口の吸入性能が同じになるよう
に、該小径側の開口と大径側の開口の面積を配分した請
求項１に記載のピストンポンプ。2. The small-diameter side piston pump is a variable-displacement type piston pump, and the small-diameter side opening and the large-diameter side opening have the same suction performance at the maximum discharge amount. The piston pump according to claim 1, wherein the areas of the openings of the above and the openings on the large diameter side are distributed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3230573A JP2909783B2 (en) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | Piston pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3230573A JP2909783B2 (en) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | Piston pump |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0571465A true JPH0571465A (en) | 1993-03-23 |
| JP2909783B2 JP2909783B2 (en) | 1999-06-23 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3230573A Expired - Lifetime JP2909783B2 (en) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | Piston pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2909783B2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01267367A (en) * | 1988-04-15 | 1989-10-25 | Nachi Fujikoshi Corp | Multi-throw piston pump |
-
1991
- 1991-09-10 JP JP3230573A patent/JP2909783B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01267367A (en) * | 1988-04-15 | 1989-10-25 | Nachi Fujikoshi Corp | Multi-throw piston pump |
Also Published As
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|---|---|
| JP2909783B2 (en) | 1999-06-23 |
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