JPH08159013A - 油圧ポンプ・モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 騒音の低減効果が高く、小型化に好適な油圧
ポンプ・モータを提供する。 【構成】 複数本のシリンダ１３を有するロータ１２の
摺動面に各シリンダ１３の内部に連通する小穴１５を設
け、閉じ込み部におけるシリンダ１３がノッチ１０ａに
接続して実質的な吐出作用を行う前に、該シリンダ１３
に先行する小穴１５をノッチ１０ａに接続させることに
より、該シリンダ１３の内部に予圧用の高圧流体を供給
するようにした。 【効果】 シリンダがノッチに接続した時の逆流現象
を、該シリンダに先行する小穴から予圧作用により回避
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、斜板式あるいは斜軸式
等のアキシアル形油圧ポンプ・モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にアキシアル形油圧ポンプ・モータ
は、本体をなすケーシングと、該ケーシング内に回転可
能に設けられ、複数のシリンダが形成されたロータと、
該ロータに係合する回転軸と、前記シリンダ内に摺動可
能に設けられたピストンと、前記ロータと摺動可能に対
向する弁板とを備えており、油圧ポンプの場合は、回転
軸に連動してロータを回転させることでピストンを往復
運動させ、それによってシリンダ内に吸入した低圧流体
をピストンで加圧して吐出するようになっており、油圧
モータの場合は、シリンダ内に高圧流体を流入させるこ
とでピストンを往復運動させ、それによってロータと回
転軸とを回転駆動するようになっている。従来より、こ
のような油圧ポンプ・モータにおいて、吐出圧の変動を
抑えることが騒音の低減化に有効であることが知られて
おり、その一例が実開平２−１４４７５号公報に開示さ
れている。同公報に記載された騒音の低減化手段は、弁
板の下死点近傍の摺動面に吐出ポートに繋がるノッチを
設けると共に、該摺動面に蓄圧器が接続された開口を設
け、ピストンが吸入ポートから下死点に達する閉じ込み
部において、前記開口から放出（ディスチャージ）され
る高圧流体でシリンダ内に予圧を付与し、放出した圧力
を蓄圧器からチャージするように構成されている。ま
た、ピストンが閉じ込み部から吐出ポートに至る時、該
吐出ポートにノッチを介して徐々に繋がるため、前述し
た予圧効果と該ノッチ効果とが相俟って吐出圧は滑らか
に上昇し、閉じ込み部における逆流が防止されるように
なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如く構成された従来例にあっては、シリンダ内の予圧付
与手段として、弁板の摺動面に開口と蓄圧器および両者
を接続する通路等を設ける必要があるため、構造が複雑
になって小型化の妨げになるという問題があった。ま
た、弁板の吸入ポートと吐出ポート間の限られた摺動面
に、吐出ポートに繋がるノッチと前記開口とをそれぞれ
設けなければならないため、ノッチの形状や大きさが開
口によって制約を受けてしまい、騒音の低減効果が低い
という問題があった。

【０００４】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、騒音の低減効果が高
く小型化に好適な低騒音の油圧ポンプ・モータを提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した本発明の目的
は、ケーシングと、該ケーシング内に回転可能に設けら
れ、複数のシリンダが形成されたロータと、該ロータに
係合する回転軸と、前記シリンダ内に摺動可能に設けら
れたピストンと、前記ロータと摺動可能に対向する弁板
とを備え、前記弁板の下死点近傍の吸入ポートと吐出ポ
ート間の摺動面に、該吐出ポートに繋がるノッチが設け
られた油圧ポンプ・モータにおいて、前記ロータの摺動
面に複数の小穴を周方向に沿って設けると共に、これら
小穴を前記各シリンダの内部にそれぞれ連通し、前記各
シリンダの１つが下死点近傍にある時、該シリンダの内
部に連通する前記小穴を前記ノッチに連通させることに
よって達成される。

【０００６】

【作用】ピストンがシリンダから伸長する吸込み工程
で、シリンダの内部に吸入ポートから低圧流体が吸入さ
れ、ピストンが吸入ポートから下死点に達して閉じ込み
状態に入ると、該ピストンに先行する部分において小穴
がノッチに連通するため、高圧流体が吐出ポートからノ
ッチと小穴を介して下死点に位置するシリンダの内部に
供給され、該シリンダの内圧に予圧が付与される。そし
て、ピストンがシリンダ内へ進入する吐出工程で、シリ
ンダの内部はノッチから吐出ポートへと連通し、ピスト
ンで加圧された高圧流体を吐出する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の一実施例に係る斜板型油圧ポンプ
の断面図、図２は該油圧ポンプに備えられるロータの底
面図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿って展開した断面図、
図４は図１の油圧ポンプに備えられる弁板の平面図であ
り、これらの図において、１は主ケース、２はこの主ケ
ース１の下面に固着されたサブプレートを示し、これら
主ケース１とサブプレート２とで本体をなすケーシング
が形成されている。３は該ケーシング内に軸受４，５に
よって支持された回転軸、６はサブプレート２上に固着
された弁板であり、該弁板６にはサブプレート２に設け
た吸入通路７に連通する吸入ポート９と排出通路８に連
通する吐出ポート１０とが穿設されている。図４に示す
ように、前記弁板６の吸入ポート９と吐出ポート１０の
各一端にはノッチ９ａ，１０ａが形成されており、ノッ
チ９ａは上死点近傍の摺動面上に位置し、ノッチ１０ａ
は下死点近傍の摺動面上に位置している。

【０００８】１１はロータ１２を構成するシリンダバレ
ル、１３は該シリンダバレル１１の内部に形成された複
数のシリンダであり、シリンダバレル１１の下端には各
シリンダ１３の内部に連続する吸排路１４が穿設されて
いる。図２と図３に示すように、前記シリンダバレル１
１の摺動面には複数の小穴１５が穿設されており、これ
ら小穴１５の一端は前記各吸排路１４間に位置している
が、小穴１５の他端は各シリンダ１３の内部に連通して
いる。したがって、ロータ１２が弁板６上を回転摺動す
ると、その回転中に各小穴１５は両ノッチ９ａ，１０ａ
と吸入ポート９および吐出ポート１０と間欠的に連通
し、それによって低圧流体が各シリンダ１３の内部に供
給され、高圧流体が各シリンダ１３の内部から排出され
る。その際、高圧流体がノッチ１０ａから小穴１５を介
して各シリンダ１３の内部に供給されるが、各小穴１５
は対応するシリンダ１３に対してロータ１２の回転方向
に先行しているため、シリンダ１３の給排に対して所定
時間早く給排を行う。

【０００９】前記シリンダバレル１１はスプラインを介
して回転軸３に連結されており、回転軸３に巻回された
スプリング１６からの予圧力を受けて弁板６に圧接され
ている。また、１７は各シリンダ１３内に往復移動可能
に配設されたピストンであり、各ピストン１７の球面形
状をなす先端部はピストンシュー１８と揺動自在に係合
している。１９は該ピストンシュー１８を保持するシュ
ーリテーナであり、該シューリテーナ１９は回転軸の球
面座２０にガイドされている。２１は斜板であり、ピス
トンシュー１８は該斜板２１上を回転摺動する。

【００１０】このように構成された油圧ポンプにおい
て、回転軸３を回転させると、その回転力がスプライン
を介してシリンダバレル１１に伝達され、ロータ１２全
体が回転軸３に連動して回転する。ロータ１２の回転に
より、ピストン１７の先端部と係合するピストンシュー
１８は斜板２１上を回転摺動し、該斜板２１は回転軸３
の軸線に対して傾斜して設けられているため、各ピスト
ン１７はロータ１２の回転中にシリンダ１３内を往復移
動する。また、ロータ１２が回転すると、吸排路１４は
弁板６の吸入ポート９と吐出ポート１０と間欠的に連通
し、ピストン１７がシリンダ１３から伸長する吸込み工
程で、吸排路１４は吸入ポート９と連通してシリンダ１
３内に低圧流体を吸入し、ピストン１７がシリンダ１３
内へ進入する吐出工程で、吸排路１４は吐出ポート１０
と連通してピストン１７で加圧された高圧流体を吐出す
る。

【００１１】図５はこの時の下死点近傍における予圧効
果を説明するもので、吸排路１４が図４の二点鎖線位置
からノッチ１０ａを通って吐出ポート１０に達する状況
に対応している。ここで、横軸は小穴１５がノッチ１０
ａに接する時を原点にした時間であり、図５（Ａ）は小
穴１５とピストン１７の開度曲線を示し、図５（Ｂ）は
シリンダ１３からの吐出流量を示している。

【００１２】図５（Ａ）から明らかなように、小穴１５
の開口面積は、小穴１５がノッチ１０ａ内に位置する領
域で次第に大きくなり、小穴１５が吐出ポート１０に入
ると小穴１５の穴径ｄに等しくなる。また、吸排路１４
から小穴１５までの距離をＬ、ロータ１２の周速度をＶ
とすると、小穴１５の開度曲線はＬ／Ｖだけピストン１
７の開度曲線より前にずれる。このことから、吸排路１
４から小穴１５までの距離Ｌを大きくし、小穴１５の直
径を大きくすると、小穴１５の予圧作用を効果的にする
ことがわかる。

【００１３】図５（Ｂ）において、Ｑｐはピストン１７
の運動による理論流量、一点鎖線は小穴１５による予圧
作用がある場合の本実施例に対応する実流量、破線は予
圧作用がない場合の実流量を示している。予圧作用がな
い場合の実流量は、吸排路１４がノッチ１０ａに接する
ａ′から始まり、ｂ′〜ｃ′の如く流体の圧縮に基づく
逆流が生じ、ｄ′〜ｅ′の如く急激に反転するため、吐
出流量に大きな変動が発生する。これに対して、本実施
例の如く小穴１５による予圧作用がある場合の実流量
は、吸排路１４がノッチ１０ａに接する前に、小穴１５
から高圧流体がａ〜ｂ〜ｃの如く補給されるため、閉じ
込み部におけるシリンダ１３内の圧力上昇は速やかとな
る。したがって、吸排路１４がノッチ１０ａに接した時
点からの吐出流量は、ｃ〜ｄ〜ｅの如くほぼ理論流量に
沿って上昇し、逆流に伴う大きな流量変動を防止するこ
とができる。

【００１４】上記実施例によれば、シリンダバレル１１
に各シリンダ１３内に通じる小穴１５を穿設するという
極めて簡単な構成により、閉じ込み部におけるシリンダ
１３の内圧を高めることができるため、小型化を実現す
ることができる。また、閉じ込み部におけるシリンダ１
３がノッチ１０ａに接続して実質的な吐出作用を行う前
に、該シリンダ１３に先行する小穴１５によって予圧用
の高圧流体が供給されるため、該シリンダ１３がノッチ
１０ａに接続した時の逆流現象を回避でき、騒音の低減
効果を高めることができる。さらに、弁板６の吸入ポー
ト９から吐出ポート１０に至る摺動面に従来例の如き開
口や蓄圧器等を設ける必要がないため、当該摺動面にノ
ッチ１０ａを形成する自由度が向上し、この点からも予
圧効果を高めることができる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ロータの摺動面に各シリンダの内部に連通する複数の小
穴を設け、閉じ込み部におけるシリンダがノッチに接続
して実質的な吐出作用を行う前に、該シリンダに先行す
る小穴をノッチに接続させて予圧作用を行わせるように
したため、シリンダが閉じ込み部からノッチに接続した
時の逆流現象を回避できると共に、予圧付与手段を簡略
化することができ、よって、騒音の低減効果が高く小型
化に好適な低騒音の油圧ポンプ・モータを提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る斜板型油圧ポンプの断
面図である。

【図２】図１の油圧ポンプに備えられるロータの底面図
である。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿って展開した断面図であ
る。

【図４】図１の油圧ポンプに備えられる弁板の平面図で
ある。

【図５】図１の油圧ポンプの下死点近傍における予圧効
果を示す動作説明図である。

【符号の説明】

１ 主ケース ２ サブプレート ３ 回転軸 ６ 弁板 ９ 吸入ポート １０ 排出ポート １０ａ ノッチ １１ シリンダバレル １２ ロータ １３ シリンダ １３ 空洞部 １４ 吸排路 １５ 小穴 １７ ピストン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飛田 信幸 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 田村 盛雄 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 木村 健一 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 平野 謙一 神奈川県綾瀬市上土棚2424番地 油研工業 株式会社相模事業所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングと、該ケーシング内に回転可
   能に設けられ、複数のシリンダが形成されたロータと、
   該ロータに係合する回転軸と、前記シリンダ内に摺動可
   能に設けられたピストンと、前記ロータと摺動可能に対
   向する弁板とを備え、前記弁板の下死点近傍の吸入ポー
   トと吐出ポート間の摺動面に、該吐出ポートに繋がるノ
   ッチが設けられた油圧ポンプ・モータにおいて、 前記ロータの摺動面に複数の小穴を周方向に沿って設け
   ると共に、これら小穴を前記各シリンダの内部にそれぞ
   れ連通し、前記各シリンダの１つが下死点近傍にある
   時、該シリンダの内部に連通する前記小穴を前記ノッチ
   に連通させたことを特徴とする油圧ポンプ・モータ。