JPH0639100Y2 - アキシャルピストンポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は一般産業用又は建設機械用、特に建設機械用油
圧源などエンジンで駆動される斜板形アキシャルピスト
ンポンプに関する。

（従来の技術） 従来のかかる斜板形アキシャルピストンポンプは、高速
回転時や低温時において吸入不良によるキャビテーショ
ンが発生し、騒音が大きくなるとともに吐出不良を生
じ、建設機械等で使用される場合には作業性が劣るとい
う問題があった。

そこで、吸入性能向上を図るために、特開昭49-77203号
公報や特開昭49-89903号公報に開示されているように、
シリンダバレル自身に遠心ポンプの働きをさせ吸入側へ
予圧をかけているものや、予圧ポンプを一体的に又は別
個にアキシャルピストンポンプに付設させたものが知ら
れている。

また、別個にポンプ等を設けずに吸入性能を向上させる
ものとして実開昭57-89876号公報に記載されているよう
に、バルブプレートの吸入ポート穴部にノズル翼列を形
成し、適当な吸入角度をつけて吸入抵抗を減少させるこ
とによって吸入性能を良くしているものが知られてい
る。

一方、吸入性能を向上させるものではないが、シリンダ
バレルのバルブプレート側と反対側つまり斜板よりピス
トンシリンダに高圧油を供給するものに、特開昭57-119
181号公報に記載されているものがある。このものは、
吸入行程を終了し、吐出行程の高圧ポートに連通し始め
た際の閉じ込み圧力と吐出圧力の差によって生ずる振動
等を、斜板摺動面の高圧ポート開口始め付近にあけられ
た小穴を通して外部から高圧流体を断続的にシリンダ室
に供給することにより軽減しようとするものである。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、特開昭49-77203号公報や特開昭49-89903
号公報のようにシリンダバレル自身に遠心ポンプを設け
たり、外部に予圧ポンプを付設すると、遠心ポンプまた
は予圧ポンプ作用のため余分なエネルギーを必要としシ
ステム全体として効率が悪くなるという問題があった。
また、外部ポンプによりシステム全体を加圧するもので
は、システムが複雑になり、また、ポンプ低圧領域部の
部材強度が不足するなどの問題があった。

実開昭57-89876号公報のようなノズル翼列は構造が複雑
であり、また、回転数により吸入性能が変化するという
欠点があった。

一方、特開昭57-119181号公報のものの斜板側摺動面に
あけられた小穴を吸入行程側に開口させても、ピストン
およびシューに設けられた連通穴が小さいので自給性能
がなく、さらに、供給される圧油は断続的であり、吸入
行程に沿って連続した円滑な作動油の供給ができないの
で、吸入性能を向上させることができない。また、依然
として構造が複雑であるという問題があった。

本考案の目的は、従来の技術の有するこのような問題に
鑑みてなされたものであり、システム効率の良い省エネ
ルギーで、簡単かつ安価な構造により吸入性能を向上さ
せ、高速回転を可能とし、低温時の始動に支障のない斜
板形アキシャルピストンポンプを提供することにある。

（問題点を解決するための手段） このため本考案は、実用新案登録請求の範囲記載のアキ
シャルピストンポンプを提供することによって上述した
従来製品の課題を解決した。

（実施例） 次に本考案の実施例につき、図面を参照して説明する。
第１図は本考案の実施例のアキシャルピストンポンプの
断面構造図、第２図は第１図の実施例の斜板４の斜視図
を示す。ポンプは、シャフト３と共に回転可能にハウジ
ング１内に支持されたシリンダバレル５に複数個のシリ
ンダ室８が設けられ、それに軸方向摺動可能に挿入され
た複数個のピストン６と、ピストン６の一端側の各シリ
ンダ室８に開口可能な吸入ポート10及び吐出ポート11を
有するバルブプレート９と、各ピストン６の他端側の頭
部18とシュー７を介して摺接する斜板４とを含む。各ピ
ストンの他端18及びシュー７には、各シリンダ室８と連
通する自己吸入通路19が設けられている。この自己吸入
通路19は自己吸入を促進させるように強度的に可能な程
度に大きく形成されている。例えば、ピストン径φ16程
度のもので自己吸入通路19の径はφ４〜φ５である。斜
板４のシュー７との摺接面には、繭形吸入ポート15が、
バルブプレート９の吸入ポート10と円周方向で対応した
位置に設けられている。この繭形吸入ポート15は吸入行
程位置でシュー７の自己吸入通路19と連通するようにさ
れ、また、繭形吸入ポート15とハウジング１内に開口す
る連通路16が斜板４に設けられている。そして、ハウジ
ング１には吸入口17が設けられており、ハウジング内に
連通している。

なお、実施例では、ポンプ吸入口17は、吸入ポート10と
連通する吸入口12とは別に設けたが、図示しない通路で
吸入口12とハウジング１内とを連通させて、ポンプ吸入
口17と吸入口12とを共用させてもよい。

作動については、シャフト３が図示しない原動機により
回転されると、シリンダバレル５のシリンダ室８に挿入
された複数のピストン６およびピストン６の他端頭部18
と球面継手を形成して嵌合、揺動可能にされたシュー７
が回転するとともに斜板４に沿って往復運動し、ポンプ
吐出行程では、ピストンによってシリンダ室８から圧油
が押し出され、バルブプレート９、吐出ポート11を通っ
て吐出口13から圧油が吐出される。

ポンプ吸入行程ではハウジング１に設けた吸入口12、バ
ルブプレート９の繭状の吸入ポート10を通ってシリンダ
バレル５のシリンダ室８に作動油が流入する。

さらに、ポンプ吸入行程ではハウジング１に設けた吸入
口17からハウジング１内を経て斜板４の連通路16、斜板
に設けられた繭形吸入ポート15、シュー７およびピスト
ン頭部18の自己吸入通路19からもシリンダ室８に作動油
が自己吸入される。

以上のように、ポンプ吐出行程では、バルブプレート９
の吐出ポート11のみから吐出を行うが、ポンプ吸入行程
では、バルブプレート９の吸入ポート10及び自己吸入通
路19を介した斜板に設けられた繭形吸入ポート15の双方
から作動油の吸入を行う。

前述したピストン径φ16の油圧ポンプについて実験をお
こなった結果、斜板側からの吸入流量はシューおよびピ
ストン内を通過するにもかかわらず、バルブプレート側
の流路面積の1/4〜1/5程度となり、従来最高回転数2000
r.p.m.程度のポンプが2500r.p.m.程度まで高速回転可能
となった。

（考案の効果） 吸入性能は吸入流路の面積に比例する。そして本考案で
はバルブプレート側ばかりでなく斜板側からも吸入させ
るようにしたので、流路面積増加分だけ吸入性能が向上
する。よって、高速回転時や、低温時の吸入不良による
キャビテーションがなくなるので、騒音が低減し、吐出
不良がなくなり、建設機械等での作業性が向上する。さ
らに、シュー及びピストンの他端頭部に設けられた自己
吸入通路を可能な限り大きくし、斜板の繭形吸入ポート
を吸入行程に沿って設けたので、より円滑な自己吸入が
可能となり、より高速回転に適する。予圧ポンプや付属
機器を必要としないので、構造が簡単かつ安価で、省エ
ネルギーとなる。また、システム全体を加圧することも
ないので、ポンプ低圧領域部の部材の強度を上げる必要
がない。さらに、ノズル翼列のような回転数による吸入
性能の変化がないので、より広いポンプ回転数範囲で吸
入性能を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例であるアキシャルピストンポン
プの断面構造図、第２図は第１図に示す斜板の斜視図を
示す。 １……ハウジング、３……シャフト、４……斜板、 ５……シリンダバレル、６……ピストン、 ７……シュー、８……シリンダ室、 ９……バルブプレート、10……吸入ポート、 11……吐出ポート、15……繭形吸入ポート、 16……連通路、17……ポンプ吸入口、 18……ピストンの他端頭部、19……自己吸入通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジング内にシャフトと共に回転可能に
   支持されたシリンダバレルの複数個のシリンダ室に軸方
   向摺動可能に嵌挿された複数個のピストンと、各ピスト
   ンの一端側の各前記シリンダ室に開口する繭状の吸入ポ
   ート及び吐出ポートを有するバルブプレートと、各前記
   ピストンの他端頭部及びシューを介して摺接可能な斜板
   と、を含む斜板形アキシャルピストンポンプにおいて、
   各前記ピストンの他端頭部及びシューには各シリンダ室
   と連通する自己吸入通路を有しており、前記斜板には前
   記シューと斜板との摺接面に開口しかつ前記バルブプレ
   ートの繭状の吸入ポートと円周方向でほぼ対応した位置
   に設けられた繭形吸入ポート及びその繭形吸入ポートと
   ハウジング内部に開口した連通路が設けられ、さらにハ
   ウジング内部とポンプ吸い込み部とを連通する吸い込み
   口がハウジングに設けられていることを特徴とするアキ
   シャルピストンポンプ。