JPH09280159A - アキシャルピストン型油圧ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 脈動による振動、騒音等を防止し、ポンプ効
率や寿命を向上させるようにする。 【解決手段】 各シリンダポート８Ａの移動軌跡上に位
置して弁板１４の一側の切換弁部に一側の油穴１７を設
け、他側の切換弁部に他側の油穴１８を設ける。また、
油穴１７，１８を常時連通させるようにリヤケーシング
４に連通路１９を形成すると共に、連通路１９の途中に
は一側の油穴１７から他側の油穴１８への圧油の流れを
許し、逆向きの流れを阻止する逆止弁２１を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば斜板型ポン
プ、斜軸型ポンプ等として用いられるアキシャルピスト
ン型油圧ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、油圧ショベル等の作業装置用油
圧シリンダや旋回用，走行用の油圧モータに圧油を供給
する油圧ポンプとしては、ケーシングと、該ケーシング
内に回転自在に設けられた回転軸と、前記ケーシング内
に位置して該回転軸と一体に回転するように設けられ、
周方向に離間して軸方向に伸長する複数のシリンダが形
成されたシリンダブロックと、該シリンダブロックの各
シリンダ内に摺動可能に挿嵌され、該シリンダブロック
の回転に伴なって軸方向に移動して作動油を吸入，吐出
する複数のピストンと、前記ケーシングとシリンダブロ
ックの端面との間に設けられ、前記各シリンダと連通す
る吸入ポートと吐出ポートとが形成された弁板とからな
るアキシャルピストン型油圧ポンプが広く知られてい
る。

【０００３】そして、この種の従来技術による油圧ポン
プは、エンジン等の駆動源で前記回転軸を回転駆動する
と、ケーシング内で該回転軸と共にシリンダブロックが
回転される。これにより、該シリンダブロックの各シリ
ンダ内でピストンが往復動され、吸入ポートからシリン
ダ内に吸込んだ作動油をピストンによって加圧して吐出
ポートに圧油として吐出するようになっている。

【０００４】ここで、シリンダブロック、ピストンおよ
び弁板の作動について説明すると、各シリンダのシリン
ダポートが弁板の吸入ポートと連通するときには、該吸
入ポートの始端から終端にかけてピストンがシリンダか
ら突出する方向に移動して前記吸入ポートから該シリン
ダ内に作動油を吸込む吸入行程となる。一方、前記各シ
リンダのシリンダポートが吐出ポートと連通するときに
は、該吐出ポートの始端から終端にかけてピストンがシ
リンダ内に進入する方向に移動して該シリンダ内の作動
油を吐出ポート内に吐出する吐出行程となる。そして、
この動作（行程）を繰返すようにシリンダブロックを回
転することにより、吸入行程で吸入ポートからシリンダ
内に吸込んだ作動油を吐出行程で加圧して吐出ポートに
吐出し、この圧油を油圧シリンダや油圧モータに供給す
るようになっている。

【０００５】また、他の従来技術として、例えば実開昭
５８−１２０８８２号公報等に記載された油圧ポンプで
は吸入ポートと吐出ポートとの間にそれぞれ小径のリタ
ーンポートを設け、該各リターンポート間を互いに連通
させる構成としている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術によるアキシャルピストン型油圧ポンプでは、吸
入行程で弁板の吸入ポートを介して作動油を吸込んだシ
リンダ内の圧力は吐出ポート内の圧力に比べて低圧にな
る。また、このシリンダ内の圧力は吸入行程を終えピス
トンが下死点に達するまでの間にシリンダ内の容積が僅
かに拡張され負圧傾向になる。そして、各シリンダのシ
リンダポートが吐出ポートと連通し始めるときには、該
吐出ポート内の高圧な圧油がシリンダポートを介して低
圧のシリンダ内に急激に流入（逆流）して大きな圧力変
動が生じるから、この圧力変動によってピストンに脈動
が生じ、斜板等を介してケーシングから振動や騒音が発
生するという問題がある。また、吐出ポートに接続され
たホース配管等にも脈動が生じ、ホース配管側からも騒
音や振動が発生する。

【０００７】一方、吐出行程で吐出ポートを介して作動
油を吐出したシリンダ内の圧力は吸入ポート内の圧力に
比べて高圧になる上に、この各シリンダの圧力は吐出行
程を終えピストンが上死点に達するまでの間にシリンダ
内の容積が僅かに縮小されることにより、さらに圧力上
昇することになる。そして、シリンダ内に残った高圧の
圧油は吸入ポートと連通し始めたときにシリンダポート
を介して吸入ポート内に逆流することがあるため、該吸
入ポートからの作動油をスムーズにシリンダ内に吸込む
ことができず、ポンプ効率が低下してしまうという問題
がある。

【０００８】さらに、上述のように吐出ポートからシリ
ンダ内に逆流する圧油や、シリンダ内から吸入ポート内
に逆流する圧油は、シリンダ、吸入ポート内に急激に噴
出するジェット流となるから、このジェット流によって
各シリンダのシリンダポート、吸入ポートの内壁部に浸
食等を生じさせることがあり、ポンプ効率や寿命が大幅
に低下するという問題がある。

【０００９】そこで、脈動や浸食の発生を防止するため
の対応策として、前述した他の従来技術では、吸入行程
により内部が低圧となったシリンダと吐出行程により内
部が高圧となったシリンダとを、小径のリターンポート
を介して一時的に連通させ、高圧の作動油を低圧となっ
たシリンダ内へと補給することにより、吐出ポートまた
は吸入ポートとシリンダ内との圧力差を小さくできるよ
うにしている。

【００１０】しかし、この場合には、吐出行程により内
部が高圧となったシリンダと、吸入行程により低圧とな
ったシリンダとを瞬間的に連通させる構成であるため、
高圧側のシリンダから低圧側のシリンダ内へと十分な圧
油を補給することができず、ポンプ効率や寿命を必ずし
も十分に向上させることができないという問題がある。

【００１１】また、他の従来技術では、弁板、シリンダ
ブロックおよびケーシングの３部材に加工を施す必要が
あり、加工工数が増加するという問題がある。

【００１２】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、脈動による振動、騒音等を効果的に防止
でき、ポンプ効率や寿命を確実に向上できるようにした
アキシャルピストン型油圧ポンプを提供することを目的
としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、ケーシングと、該ケーシング内に回転
可能に設けられた回転軸と、該回転軸と一体に回転する
ように前記ケーシング内に設けられ複数のシリンダが形
成されたシリンダブロックと、該シリンダブロックの各
シリンダ内に摺動可能に挿嵌され該シリンダブロックの
回転に伴なって各シリンダ内を往復動する複数のピスト
ンと、前記ケーシングとシリンダブロックとの間に設け
られ吸入ポートと吐出ポートとの間に回転軸を挟んで対
向した一側の切換弁部、他側の切換弁部が形成された弁
板とからなるアキシャルピストン型油圧ポンプに適用さ
れる。

【００１４】そして、請求項１の発明が採用する構成の
特徴は、前記一側の切換弁部に設けられた一側の油穴
と、前記他側の切換弁部に設けられた他側の油穴と、該
一側の油穴と他側の油穴とを連通する連通路と、該連通
路の途中に設けられ前記一側の油穴から他側の油穴に向
けて圧油が流れるのを許し逆向きの流れを阻止する逆流
防止手段とを備えたことにある。

【００１５】このように構成することにより、例えば吐
出行程を終え一側の切換弁部上に達したシリンダ内に高
圧の圧油が残っている場合でも、一側の切換弁部上では
このシリンダが一側の油穴と連通するから、該シリンダ
の内部に残った圧油を一側の油穴から連通路を介して他
側の油穴に向け排出できる。一方、吸入行程を終え他側
の切換弁部上に達したシリンダはピストンが下死点に達
するまでの間にシリンダ内の容積が僅かに拡張され、負
圧傾向になる。しかし、このときに他側の切換弁部上の
シリンダが他側の油穴と連通することにより、前記連通
路を介した圧油が他側の油穴からシリンダ内に流入し、
該シリンダ内が負圧になるのを防止できる。

【００１６】また、連通路の途中に設けられた逆流防止
手段によって、シリンダが他側の油穴と連通しつつ吐出
ポートに連通したときに、このシリンダ内の圧力が一側
の油穴と連通するシリンダ内の圧力よりも高くなったと
しても、他側の油穴と連通するシリンダから連通路を介
して一側の油穴へと圧油が逆流するのを防止できる。

【００１７】そして、請求項２に記載した発明では、前
記一側の切換弁部は前記各シリンダ内を往復動する各ピ
ストンが吐出行程から吸入行程に切換わる上死点側に配
設し、前記他側の切換弁部は各ピストンが吸入行程から
吐出行程に切換わる下死点側に配設している。

【００１８】このように構成することにより、上死点側
のシリンダ内から下死点側のシリンダ内へと高圧の圧油
を排出することができ、下死点側のシリンダ内を昇圧し
て該シリンダ内と吐出ポート内との圧力差を減少でき
る。

【００１９】一方、請求項３に記載した発明では、前記
一側の油穴をタンクと連通するタンク管路に接続し、該
タンク管路の途中には、前記タンクから一側の油穴に向
けて油液が補給されるのを許し逆向きの流れを阻止する
油液補給手段とから構成している。

【００２０】このように構成することにより、吸入行程
の初期段階でシリンダが一側の油穴と連通しつつ吸入ポ
ートに僅かに連通し吸入ポートからの油液の吸込流量が
不足しても、タンクから油液を補給でき、シリンダ内が
負圧傾向となるのを防止できる。

【００２１】さらに、請求項４に記載した発明では、前
記他側の油穴と吐出ポートとの間には両者の間を連通す
る油通路と、該油通路の途中には、前記他側の油穴から
吐出ポートに向けて圧油が排出されるのを許し逆向きの
流れを阻止する圧油排出手段とから構成している。

【００２２】このように構成することにより、吐出行程
の初期段階でシリンダが他側の油穴と連通しつつ吐出ポ
ートに僅かに連通し圧油が吐出ポートからシリンダ内へ
と流入すると共にシリンダ内の容積が縮小され、シリン
ダ内が高圧となっても、シリンダ内の圧油を油通路を介
して吐出ポートへと排出でき、シリンダ内が過剰圧とな
るのを防止できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って詳細に説明する。

【００２４】ここで、図１ないし図５は本発明の第１の
実施例によるアキシャルピストン型油圧ポンプとして可
変容量式の斜板型油圧ポンプを例に挙げて示している。

【００２５】図において、１は斜板型油圧ポンプの外殻
をなすケーシングを示し、該ケーシング１は、筒状のケ
ーシング本体２と、該ケーシング本体２の一端側開口部
を閉塞するフロントケーシング３と、前記ケーシング本
体２の他端側開口部を閉塞するリヤケーシング４とから
構成されている。また、前記フロントケーシング３に
は、後述の回転軸５が挿通される挿通穴３Ａが軸方向に
形成されている。

【００２６】５はケーシング１に軸受６を介して回転自
在に支持された回転軸で、該回転軸５は例えばフロント
ケーシング３の挿通穴３Ａを介して外部に突出し、エン
ジン等の原動機（図示せず）によって回転駆動される。

【００２７】７はケーシング１内に位置して回転軸５と
スプライン結合によって一体回転するように設けられた
シリンダブロックを示し、該シリンダブロック７には、
周方向に離間して複数（本例では８個）のシリンダ８，
８，…が軸方向に穿設されると共に、該各シリンダ８に
連通し、前記シリンダブロック７の摺動面７Ａ側に長円
形状に開口するシリンダポート８Ａが図３に示す如く形
成されている。

【００２８】ここで、シリンダブロック７は摺動面７Ａ
が後述の弁板１４に対して図２に示す矢示Ａ方向で摺動
し、このときに各シリンダポート８Ａが後述の吸入ポー
ト１５および吐出ポート１６に沿って延びる移動軌跡Ｒ
を描くように吸入ポート１５および吐出ポート１６に順
次連通、遮断される。そして、各シリンダポート８Ａは
図３に示す如くシリンダブロック７の周方向に一定角度
θ1 をもって延びている。

【００２９】９，９，…は各シリンダ８内に摺動可能に
挿嵌された複数のピストンを示し、該各ピストン９はシ
リンダブロック７の回転に伴って各シリンダ８内を往復
動し、各シリンダ８内で吸入行程と吐出行程とを繰返す
ものである。また、該各ピストン９のシリンダブロック
７から突出した先端部には球形部９Ａが形成されてい
る。

【００３０】１０，１０，…は各ピストン９の球形部９
Ａ外周側にそれぞれ設けられた複数個のシューで、該各
シュー１０は球形部９Ａと摺動自在に嵌合し、後述の斜
板１１上で各ピストン９を球形部９Ａを介して揺動自在
に支持している。

【００３１】１１はフロントケーシング３とシリンダブ
ロック７との間に設けられた斜板を示し、該斜板１１の
表面側（シリンダブロック７側）は各シュー１０が摺接
しつつ回転する摺動面１１Ａとなり、裏面側はフロント
ケーシング３に形成された凹湾曲状のガイド溝１２に摺
動自在に嵌合する半円柱状の傾転摺動部１１Ｂとなって
いる。また、該斜板１１には、中央部側に穿設され表面
側から裏面側に向け拡径された挿通穴１１Ｃと、前記傾
転摺動部１１Ｂの側面に形成され、図示しない傾転駆動
機構の一部が挿着される傾転機構挿着穴１１Ｄとが形成
されている。そして、該斜板１１は前記傾転駆動機構で
傾転角が変更されることにより、各ピストン９のストロ
ーク量を適宜調整して油圧ポンプの容量（吐出量）を可
変に制御するものである。

【００３２】１３は各シュー１０の外周側に係合しつつ
前記斜板１１の摺動面１１Ａに固着された環状のシュー
押えで、該シュー押え１３は斜板１１の摺動面１１Ａ上
で各シューが円運動を行うのを許し、シリンダブロック
７の回転に伴って各ピストン９が各シリンダ８内を往復
動するのを補償するものである。

【００３３】１４はケーシング１のリヤケーシング４に
固定され、一側面が摺動面１４Ａとなった弁板を示し、
該弁板１４には図２に示す如く、眉形状の吸入ポート１
５と吐出ポート１６とが略対称位置となるように周方向
に伸長して設けられている。また、吐出ポート１６は弁
板１４に対してシリンダブロック７が矢示Ａ方向に回転
するときに、回転方向上流側となる始端側に周方向に伸
長するノッチ１６Ａが形成され、該ノッチ１６Ａは、各
シリンダ８のシリンダポート８Ａと吐出ポート１６とを
徐々に連通させるべく略三角形状に形成されている。

【００３４】さらに、弁板１４の吸入ポート１５と吐出
ポート１６との間には、各ピストン９が吐出行程から吸
入行程に切換わる上死点側に一側の切換弁部１４Ｂが設
けられると共に、該一側の切換弁部１４Ｂと回転軸５を
挟んで対向し各ピストン９が吸入行程から吐出行程に切
換わる下死点側に他側の切換弁部１４Ｃが設けられてい
る。そして、弁板１４上を摺動する各シリンダ８は一側
の切換弁部１４Ｂ上に達したときに吐出ポート１６との
連通が絶たれ、他側の切換弁部１４Ｃ上に達したときに
吸入ポート１５との連通が絶たれるようになっている。

【００３５】ここで、ピストン９が上死点位置から下死
点位置へとストロークする吸入行程では、各シリンダポ
ート８Ａが吸入ポート１５と連通し、吸入ポート１５を
介してシリンダ８内に作動油が吸込まれる。そして、ピ
ストン９が下死点位置から上死点位置へとストロークす
る吐出行程では、各シリンダポート８Ａが吐出ポート１
６と連通し、吐出ポート１６を介してシリンダ８内の作
動油を吐出する。

【００３６】また、前記吸入ポート１５、吐出ポート１
６はリヤケーシング４に形成された吸入通路、吐出通路
（いずれも図示せず）に常時連通し、吐出通路はホース
配管等を介して油圧シリンダや油圧モータ（いずれも図
示せず）等に接続される。

【００３７】そして、前記吸入ポート１５、吐出ポート
１６は、弁板１４に対してシリンダブロック７が回転さ
れることにより、各シリンダ８のシリンダポート８Ａと
間欠的に連通し、吸入通路からの油液を各シリンダ８内
に吸入させつつ、該各シリンダ８から吐出された圧油を
吐出通路を介して油圧シリンダや油圧モータ等の油圧ア
クチュエータに供給するものである。

【００３８】１７は弁板１４の一側の切換弁部１４Ｂに
形成された一側の油穴を示し、該油穴１７は図２に示す
ように、各シリンダポート８Ａの移動軌跡Ｒの中心線上
に位置し、弁板１４の板厚方向に小径孔として穿設され
ている。そして、油穴１７は各シリンダ８のシリンダポ
ート８Ａが吐出ポート１６から遮断されたときにシリン
ダポート８Ａと連通するように吐出ポート１６の終端か
らシリンダポート８Ａの角度θ1 分だけ周方向に離間し
て設けられている。また、該一側の油穴１７は後述する
連通路１９を介して他側の油穴１８と連通する。

【００３９】１８は弁板１４の他側の切換弁部１４Ｃに
形成された他側の油穴を示し、該油穴１８も図２に示す
ように、各シリンダポート８Ａの移動軌跡Ｒの中心線上
に位置し、弁板１４の板厚方向に小径孔として穿設され
ている。そして、油穴１８は各シリンダ８のシリンダポ
ート８Ａが吸入ポート１５から遮断されたときにシリン
ダポート８Ａと連通するように吸入ポート１５の終端か
らシリンダポート８Ａの角度θ1 分だけ周方向に離間し
て設けられている。また、該他側の油穴１８は後述の連
通路１９を介して前記一側の油穴１７に連通する。

【００４０】１９はリヤケーシング４内に形成された連
通路を示し、該連通路１９は図１に示すように、油穴１
７よりも大径に形成され、一端側が油穴１７に連通しリ
ヤケーシング４の軸方向に延びた油路１９Ａと、他端側
が油穴１８に連通しリヤケーシング４の軸方向に延びた
他の通路１９Ｂと、各油路１９Ａ，１９Ｂ間を連通する
ように径方向に延びた別の油路１９Ｃとから略コ字状に
形成されている。そして、油路１９Ａ，１９Ｃ間にはリ
ヤケーシング４の底部側に開口する段付穴２０が形成さ
れ、該段付穴２０はリヤケーシング４の底部側から挿着
された逆流防止手段としての逆止弁２１によって閉塞さ
れている。

【００４１】２１はリヤケーシング４の段付穴２０に底
部側から挿着された逆止弁を示し、該逆止弁２１は図４
に示すように、筒状に形成された弁筒２２と、該弁筒２
２を段付穴２０内に固定する蓋体２３と、前記弁筒２２
内に収容された弁体２４と、該弁体２４を弁筒２２の開
口部２２Ａ側に弱いばね力をもって付勢するばね２５と
から大略構成される。ここで、弁筒２２は小径穴からな
る開口部２２Ａを介して油路１９Ａと連通し、大径の筒
部２２Ｂ内には弁体２３が軸方向に摺動可能に配設され
ている。また、筒部２２Ｂには径方向に貫通する貫通穴
２２Ｃが設けられ、該貫通穴２２Ｃを介して弁筒２２内
は油路１９Ｃが連通している。

【００４２】また、弁筒２２内に挿入された有底筒状の
弁体２４は内部にばね２５が配設されており、該ばね２
５の一端が蓋体２３の底面２３Ａに当接することによ
り、弁体２４を弁筒２２の開口部２２Ａ側へと常時閉弁
方向に付勢している。

【００４３】そして、一側の油穴１７内の圧力が他側の
油穴１８内の圧力よりも高いときは、一側の油穴１７と
連通する油路１９Ａから逆止弁２１に圧油が流入し、こ
のときの圧力で弁筒２２内の弁体２４がばね２５に抗し
て蓋体２３側に押動されることにより、逆止弁２１は開
弁し圧油は弁筒２２内から貫通穴２２Ｃを介して油路１
９Ｃへと流出する。

【００４４】一方、他側の油穴１８内の圧力が一側の油
穴１７内の圧力よりも高いときは、他側の油穴１８と連
通する油路１９Ｃから貫通穴２２Ｃを介して弁筒２２内
に圧油が流入するが、ばね２５に抗する力は加わらず弁
体２４は弁筒２２の開口部２２Ａ側に付勢されるから、
逆止弁２１は閉弁し圧油が油穴１８側から油穴１７側へ
と逆向きに流れることはない。

【００４５】本実施例による斜板型油圧ポンプは、上述
の如き構成を有するもので、まず、原動機によって回転
軸５を回転させると、該回転軸５にスプライン結合され
たシリンダブロック７が一体に回転される。これによ
り、各シリンダ８内に挿嵌されたピストン９はシリンダ
ブロック７と共に回転し、その球形部９Ａがシュー１０
を介してシュー押え１３に案内されつつ、斜板１１の摺
動面１１Ａ上を回転する。この際、斜板１１の摺動面１
１Ａは所定の傾転角を有しているから、シリンダブロッ
ク７が１回転する間に、ピストン９はシリンダ８内に最
も進入（縮小）した上死点位置とシリンダ８から最も伸
長した下死点位置との間をストロークするようになる。

【００４６】ここで、前記各ピストン９が上死点位置か
ら下死点位置までストロークする半回転のうちシリンダ
ポート８Ａが吸入ポート１５と連通する間は、該吸入ポ
ート１５を介して吸入通路（図示せず）からシリンダ８
内に油液を吸込む吸入行程となる。一方、ピストン９の
下死点位置から上死点位置までストロークする半回転の
うちシリンダポート８Ａが吐出ポート１６と連通する間
は、シリンダ８内に吸込んだ油液を加圧しつつ吐出ポー
ト１６を介して吐出通路（図示せず）から吐出する吐出
行程となる。このように、回転軸５を回転駆動してピス
トン９をシリンダ８内で往復動させることにより、吸込
行程と吐出行程とが繰り返えされ、ポンプ作用が行われ
る。

【００４７】一方、ポンプの吐出容量を可変制御するに
は、傾転駆動機構によって斜板１１をガイド溝１２に沿
って適宜に傾転させることにより、シリンダ８内の押除
け容量を変更して制御するようになっている。

【００４８】次に、一側の油穴１７、他側の油穴１８お
よび連通路１９を介した圧油の補給動作について、図２
を参照しつつ詳述する。

【００４９】まず、各シリンダ８はシリンダブロック７
と共に矢示Ａ方向に回転し続けるが、このときに上死点
側に位置するシリンダ８はシリンダポート８Ａが吐出ポ
ート１６から遮断され、一側の油穴１７と連通される。
そして、このシリンダ８内ではこれまでの吐出行程によ
り高圧となった圧油が連通路１９を介して他側の油穴１
８に向け排出される。

【００５０】一方、下死点側に位置するシリンダ８は、
シリンダポート８Ａが吸入ポート１５から遮断され、他
側の油穴１８と連通される。そして、このシリンダ８は
吸入行程を終え、ピストン９が下死点に達するまでの間
にシリンダ８内の容積が僅かに拡張されることにより負
圧傾向になる。

【００５１】しかし、一側の油穴１７と上死点側のシリ
ンダ８とが連通する間は、このシリンダ８内の圧油が連
通路１９内に排出され、他側の油穴１８と下死点側のシ
リンダ８とが連通する間は、連通路１９内の圧油が他側
の油穴１８を介して下死点側のシリンダ８内に補給され
るようになり、この下死点側のシリンダ８内が負圧傾向
となるのが防止され、このシリンダ８は予め僅かに昇圧
された状態となる。

【００５２】次に、各シリンダ８が図５に示すようにさ
らに矢示Ａ方向に移動すると、下死点側にあるシリンダ
８のシリンダポート８Ａは一側の油穴１７に連通しつつ
吐出ポート１６のノッチ１６Ａの先端へと連通するよう
になる。このとき、下死点側のシリンダ８内に吐出ポー
ト１６から圧油が流入すると共に、他側の油穴１８と連
通路１９とを介して一側の油穴１７と連通する上死点側
のシリンダ８へと逆向きに圧油が流れようとする。しか
し、連通路１９の途中に設けられた逆止弁２１によって
この逆流は阻止され、吐出ポート１６内の圧力が低下す
るのを防止している。

【００５３】また、下死点側のシリンダ８内は上死点側
のシリンダ８から補給された圧油によって予め昇圧さ
れ、吐出ポート１６との圧力差が小さくなっているか
ら、吐出行程に達し始めたシリンダ８内に吐出ポート１
６のノッチ１６Ａ等を介して流入（逆流）する圧油の量
は大幅に低減されると共に、ピストン９やホース配管
（図示せず）等の脈動が低減され、該吐出ポート１６内
の急激な圧力変動が防止される。

【００５４】かくして、本実施例では各シリンダポート
８Ａの移動軌跡Ｒの中心線上に位置して一側の切換弁部
１４Ｂに油穴１７を形成し、他側の切換弁部１４Ｃに油
穴１８を形成し、油穴１７，１８を連通路１９を介して
連通すると共に、該連通路１９の途中には逆止弁２１を
設けたから、一側の切換弁部１４Ｂ上に達したシリンダ
８内に高圧の圧油が残っている場合でも、一側の切換弁
部１４Ｂ上ではこのシリンダ８のシリンダポート８Ａが
一側の油穴１７と連通し、連通路１９および他側の油穴
１８等を通って他側の切換弁部１４Ｃ上のシリンダ８内
に連通路１９からの圧油を補給できる。一方、連通路１
９の途中に設けた逆止弁２１によって、下死点側のシリ
ンダ８から上死点側のシリンダ８に向って圧油は流れな
い。

【００５５】これにより、他側の切換弁部１４Ｃ上では
シリンダ８内を予備的に加圧できるから、吐出ポート１
６内からシリンダ８内へと圧油が逆流するのを抑制で
き、シリンダ８内の急激な圧力変動を防止し、シリンダ
８やホース配管（図示せず）内の圧油等に脈動が発生す
るのを防止できる。そして、圧油の脈動によるケーシン
グ１等の振動や騒音を大幅に低減することができる上
に、吐出ポート１６からシリンダ８内への圧油の逆流を
実質的に零とすることができ、吐出ポート１６内の圧力
損失を小さくしてポンプ効率の向上を図ることができ
る。

【００５６】また、上死点側のシリンダ８内に残った圧
油を下死点側のシリンダ８に補給することにより、上死
点側のシリンダ８内を減圧することができるから、上死
点を通過したシリンダ８内から吸入ポート１５内に圧油
の流出（逆流）するのを防止でき、該吸入ポート１５か
らこのシリンダ８内にスムーズに油液を吸入させ、ポン
プ効率を向上させることができる。

【００５７】さらに、下死点を通過したシリンダ８内に
吐出ポート１６から流入する圧油や、上死点を通過した
シリンダ８内から吸入ポート１５内に流出する圧油を大
幅に減少させることができるから、これらの圧油による
ジェット流の発生がなくなり、各シリンダ８のシリンダ
ポート８Ａ、吸入ポート１５の内壁部がジェット流等で
浸食されるのを確実に防止でき、当該油圧ポンプの寿命
を大幅に向上させることができる。

【００５８】そして、油穴１７，１８間を連通させる連
通路１９はリヤケーシング４に簡単な穴加工を施すこと
により形成することができ、逆止弁２１もリヤケーシン
グ４の底面側から容易に取付けることができるから、加
工工数を減少できると共に、組立時の作業性を向上でき
る。

【００５９】次に、図６および図７は本発明の第２の実
施例を示し、本実施例では前記第１の実施例と同一の構
成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものと
する。しかし、本実施例の特徴は、一側の油穴１７をタ
ンク３１に接続するタンク管路３２を設けると共に、該
タンク管路３２の途中に一側の油穴１７と連通したシリ
ンダ８内が負圧になるのを防止する油液補給手段として
の逆止弁３３を設ける構成としたことにある。

【００６０】ここで、タンク管路３２は図６に示すよう
に一側の油穴１７と逆止弁２１との間に位置して連通路
１９から分岐して設けられ、該タンク管路３２の途中に
設けた逆止弁３３は、タンク３１から一側の油穴１７に
向けて油液が流れるのを許し逆向きの流れを阻止する。
この場合、逆止弁３３は前記逆止弁２１とほぼ同様に構
成され、油穴１７側が負圧傾向となるのを防止する。

【００６１】そして、上死点側のシリンダ８が図７に示
すように、一側の油穴１７と連通しつつ吸入ポート１５
に僅かに連通したとき、吸入行程が始まった該シリンダ
８はその内部の容積が拡張され、シリンダ８内には吸入
ポート１５から油液が流入する。しかし、吸入ポート１
５とシリンダポート８Ａとの連通面積が小さいときには
シリンダ８内の容積の拡張分に対して吸入ポート１５か
ら供給される油液の量が不足しシリンダ８内が負圧傾向
となる。このとき、逆止弁３３が開弁しタンク３１から
油液が補給されることにより、シリンダ８内の圧力低下
が防止される。

【００６２】かくして、このように構成された本実施例
においても、前記第１の実施例と同様の作用効果を得る
ことができるが、特に本実施例では、一側の油穴１７と
タンク３１とを連通するタンク管路３２を設けると共
に、該タンク管路３２の途中には逆止弁３３を設けたか
ら、シリンダ８と吸入ポート１５とが僅かに連通する吸
入行程の初期段階でシリンダ８内が負圧傾向となるのを
防止でき、シリンダ８内での気泡の発生や圧力の低下等
を防ぎ、ポンプ効率を向上できる。

【００６３】次に、図８ないし図１２は本発明の第３の
実施例を示し、本実施例では前記第１の実施例と同一の
構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するもの
とする。しかし、本実施例の特徴は、他側の油穴１８と
吐出ポート１６とを連通する油通路４１を設けると共
に、該油通路４１の途中に他側の油穴１８と連通したシ
リンダ８内が吐出ポート１６内の圧力よりも高い過剰圧
となるのを防止する圧油排出手段としての逆止弁４２を
設ける構成としたことにある。

【００６４】ここで、油通路４１は図８に示すように、
一端側が他側の油穴１７と逆止弁２１との間に位置して
連通路１９に接続され、他端側が吐出ポート１６内に開
口している。また、該油通路４１の途中に設けた逆止弁
４２は、前記逆止弁２１とほぼ同様に構成され、他側の
油穴１７から吐出ポート１６に向けて油液が流れるのを
許し逆向きの流れを阻止する。

【００６５】本実施例による斜板型油圧ポンプは上述の
如き構成を有するもので、次にその作動について説明す
る。

【００６６】まず、回転軸５の軸中心に対してシリンダ
ポート８Ａの中心と吸入ポート１５の終端とがなす角度
をシリンダ回転角とすると、シリンダ８が吸入ポート１
５との連通を絶って他側の切換弁部１４Ｃに達したと
き、この下死点側のシリンダ８のシリンダ回転角は角度
θA となり、シリンダ８は他側の油穴１８に対して連通
する前の状態であるから、シリンダ８内の圧力はほぼ吸
入ポート１５内の圧力と一致する。

【００６７】次に、シリンダ８が図９に示すように矢示
Ａ方向に回転し、シリンダ回転角が角度θB となったと
き、シリンダ８は他側の油穴１８と連通する。このと
き、一側の油穴１７と上死点側のシリンダ８とが連通す
るから、連通路１９を介して上死点側のシリンダ８内の
圧油が他側の油穴１８に連通したシリンダ８内へと流入
し、下死点側のシリンダ８内の圧力は上昇する。

【００６８】さらに、シリンダ８が図１０に示すように
矢示Ａ方向に回転し、シリンダ回転角が角度θC となっ
たとき、シリンダ８は他側の油穴１８と連通しつつ吐出
ポート１６のノッチ１６Ａと連通する。このとき、シリ
ンダ８には吐出ポート１６内の高圧の圧油がノッチ１６
Ａから流入し、シリンダ８内の圧力はより上昇する。ま
た、シリンダ８は内部の容積は縮小される吐出行程に入
っておりかつ、シリンダ８と吐出ポート１６との連通面
積が小さいから、シリンダ８内の油液が圧縮され圧力は
さらに高くなる。

【００６９】そして、シリンダ８が図１１に示すように
矢示Ａ方向に回転し、シリンダ回転角が角度θD となっ
たとき、シリンダ８は他側の油穴１８との連通を絶ち吐
出ポート１６と十分な連通面積をもって連通し、シリン
ダ８内の圧力は吐出ポート１６の圧力とほぼ等しくな
る。

【００７０】ここで、斜板型油圧ポンプの起動時等で
は、吐出ポート１６内が定常時の圧力（例えば３５０ｋ
ｇ／ｃｍ²）に比べて低い圧力（例えば１００ｋｇ／ｃ
ｍ²）となる。このとき、油通路４１を設けない場合で
は、シリンダ回転角に対するシリンダ内圧力は図１２中
に実線で示す特性線４３のように、シリンダ８が角度θ
Cの位置となったときにシリンダ８内の圧力は吐出ポー
ト１６内の圧力よりも一時的に高い過剰圧状態となり、
圧油等に脈動が発生すると共に、ケーシング１等から振
動や騒音が発生する。

【００７１】そこで、本実施例では、吐出ポート１６と
他側の油穴１８とを連通する油通路４１を設けると共
に、該油通路４１の途中には逆止弁４２を設けたから、
シリンダ８内の圧力が吐出ポート１６内の圧力よりも高
いときには、逆止弁４２が開弁しシリンダ８内の圧油が
油通路４１を介して吐出ポート１６内へと排出され、シ
リンダ８内の圧力は図１２中に点線で示す特性線４４の
ように過剰圧となるのが防止される。

【００７２】かくして、このように構成された本実施例
においても、前記第１の実施例と同様の作用効果を得る
ことができるが、特に本実施例では、吐出ポート１６と
他側の油穴１８とを連通する油通路４１を設けると共
に、該油通路４１の途中には逆止弁４２を設けたから、
シリンダ８が吐出ポート１６のノッチ１６Ａと僅かに連
通する吐出行程の初期段階でシリンダ８内が過剰圧状態
となるのを防止でき、振動や騒音を防ぐことができる。

【００７３】次に、図１３は本発明の第４の実施例を示
し、本実施例では前記第３の実施例と同一の構成要素に
同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。し
かし、本実施例の特徴は、一側の油穴１７をタンク３１
に接続するタンク管路５１の途中に油液補給手段として
の逆止弁５２を設けると共に、他側の油穴１８を吐出ポ
ート１６に接続する油通路４１の途中には、圧油排出手
段としての逆止弁４２を設ける構成としたことにある。

【００７４】ここで、逆止弁５２は前記第２の実施例で
述べた逆止弁３３とほぼ同様に構成され、タンク３１か
ら油穴１７側に向けて油液が流通するのを許し、逆向き
の流れを阻止する構成となっている。

【００７５】かくして、このように構成された本実施例
においても、前記第１の実施例と同様の作用効果を得る
ことができるが、特に本実施例では、途中に逆止弁５２
が設けられたタンク管路５１により一側の油穴１７とタ
ンク３１とを連通させると共に、途中に逆止弁４２が設
けられた油通路４１により他側の油穴１８と吐出ポート
１６とを連通させる構成としたから、上死点側のシリン
ダ８が吸入ポート１５と僅かに連通したときに該シリン
ダ８内が負圧状態となるのが防止できると共に、下死点
側のシリンダ８が吐出ポート１６のノッチ１６Ａと僅か
に連通したときに該シリンダ８内が過剰圧状態となるの
を防止でき、振動や騒音の発生を確実に防ぐことができ
る。

【００７６】なお、前記各実施例では、アキシャルピス
トン型ポンプとして可変容量式の斜板型油圧ポンプを用
いた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限ら
ず、固定容量式の斜板型油圧ポンプに適用してもよく、
斜軸型油圧ポンプに適用してもよい。

【００７７】また、前記各実施例では、シリンダブロッ
ク７に８個のシリンダ８およびシリンダポート８Ａを形
成した場合を例に挙げて図示したが、本発明はこれに限
らず７個程度でもよく、また９個以上でもよい。

【００７８】さらに、前記各実施例では、各シリンダ８
のシリンダポート８Ａを長円形状に形成した場合を例に
挙げて図示したが、シリンダポート８Ａの形状は楕円形
状または円形等としてもよい。

【００７９】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の発明によ
れば、前記一側の切換弁部に設けられた一側の油穴と、
前記他側の切換弁部に設けられた他側の油穴と、該一側
の油穴と他側の油穴とを連通する連通路と、該連通路の
途中に設けられ前記一側の油穴から他側の油穴に向けて
圧油が流れるのを許し逆向きの流れを阻止する逆流防止
手段とを備える構成としたから、例えば吐出行程を終え
一側の切換弁部上に達したシリンダ内に高圧の圧油が残
っている場合に該シリンダの内部に残った圧油を一側の
油穴から連通路を介して他側の油穴に向け排出できると
共に、吸入行程を終え他側の切換弁部上に達したシリン
ダが負圧傾向になったとしても、このシリンダ内に前記
連通路からの圧油を補給でき、該シリンダ内が負圧にな
るのを確実に防止できる。また、連通路の途中に設けた
逆流防止手段により、他側の油穴に連通したシリンダ内
の圧力が一側の油穴に連通したシリンダよりも高くな
り、他側の油穴から一側の油穴に向って圧油が流出する
のを防止できる。

【００８０】そして、他側の切換弁部上でシリンダ内の
圧力を予め高めておくことにより、他側の切換弁部上か
ら吐出ポート上に達したシリンダ内に吐出ポートからの
圧油が流入するのを抑制でき、吐出ポートやシリンダ内
の急激な圧力変化を防止できると共に、シリンダやホー
ス配管内の圧油等に脈動が発生するのを効果的に低減で
き、圧力損失を小さくしてポンプ効率の向上を図ること
ができる。

【００８１】さらに、各シリンダが吐出ポートや吸入ポ
ートに連通し始めるときに各シリンダ内や吸入ポートへ
と圧油が噴出するのを抑えることができ、これらの圧油
によるジェット流の発生を防ぐことによって、各シリン
ダのシリンダポートや吸入ポートの内壁部が浸食される
のを確実に防止でき、寿命を大幅に延ばすことができ
る。

【００８２】一方、請求項２に記載の発明によれば、前
記一側の切換弁部は前記各シリンダ内を往復動する各ピ
ストンが吐出行程から吸入行程に切換わる上死点側に配
設し、前記他側の切換弁部は各ピストンが吸入行程から
吐出行程に切換わる下死点側に配設したから、上死点側
のシリンダ内から下死点側のシリンダ内へと高圧の圧油
を排出することができ、下死点側のシリンダ内を昇圧し
て該シリンダ内と吐出ポート内との圧力差を減少でき
る。

【００８３】また、請求項３に記載の発明によれば、前
記一側の油穴とタンクとを連通するタンク管路と、該タ
ンク管路の途中に設けられ前記一側の油穴と連通したシ
リンダ内が負圧になるのを防止する油液補給手段とを備
える構成としたから、吸入行程の初期段階でシリンダが
一側の油穴と連通しつつ吸入ポートに僅かに連通し吸入
ポートからの油液の吸込流量が不足しても、タンクから
油液を供給することができ、シリンダ内が負圧傾向とな
るのを防止でき、シリンダ内での気泡の発生や圧力の低
下等を防ぎ、ポンプ効率を向上できる。

【００８４】そして、請求項４に記載の発明によれば、
前記他側の油穴と吐出ポートとを連通する油通路と、該
油通路の途中に設けられ前記他側の油穴と連通したシリ
ンダ内が過剰圧となるのを防止する圧油排出手段とを備
える構成としたから、吐出行程の初期段階でシリンダが
他側の油穴と連通しつつ吐出ポートに僅かに連通し圧油
が吐出ポートからシリンダ内へと流入すると共にシリン
ダ内の容積が縮小され、シリンダ内が高圧となっても、
シリンダ内の圧油を油通路を介して吐出ポートへと排出
でき、シリンダ内が過剰圧となるのを防止でき、振動や
騒音の発生を確実に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による斜板型油圧ポンプ
を示す縦断面図である。

【図２】吸入ポートおよび吐出ポートを有する弁板等を
示す図１中の矢示II−II方向拡大断面図である。

【図３】シリンダポートを有するシリンダブロック等を
示す図１中の矢示 III−III 方向拡大断面図である。

【図４】図１中の逆止弁を拡大して示す縦断面図であ
る。

【図５】各シリンダポートが吸入ポートと吐出ポートに
連通し始めた状態を示す図２と同様の断面図である。

【図６】本発明の第２の実施例による斜板型油圧ポンプ
の弁板等を示す図２と同様の断面図である。

【図７】各シリンダポートが吸入ポートと吐出ポートに
連通し始めた状態を示す図２と同様の断面図である。

【図８】本発明の第３の実施例による斜板型油圧ポンプ
の弁板等を示す図２と同様の断面図である。

【図９】各シリンダポートが一側の油穴と他側の油穴に
連通した状態を示す図２と同様の断面図である。

【図１０】各シリンダポートが吸入ポートと吐出ポート
に連通し始めた状態を示す図２と同様の断面図である。

【図１１】各シリンダポートが吸入ポートと吐出ポート
にさらに連通した状態を示す図２と同様の断面図であ
る。

【図１２】本発明の第３の実施例による下死点側のシリ
ンダ内圧力とシリンダ回転角との関係を示す特性線図で
ある。

【図１３】本発明の第４の実施例による斜板型油圧ポン
プの弁板等を示す図２と同様の断面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ５ 回転軸 ７ シリンダブロック ８ シリンダ ８Ａ シリンダポート ９ ピストン １４ 弁板 １４Ｂ 一側の切換弁部 １４Ｃ 他側の切換弁部 １５ 吸入ポート １６ 吐出ポート １７ 一側の油穴 １８ 他側の油穴 １９ 連通路 ２１ 逆止弁（逆流防止手段） ３１ タンク ３２，５１ タンク管路 ３３，５２ 逆止弁（油液補給手段） ４１ 油通路 ４２ 逆止弁（圧油排出手段）

Claims (4)

【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
   能に設けられた回転軸と、該回転軸と一体に回転するよ
   うに前記ケーシング内に設けられ複数のシリンダが形成
   されたシリンダブロックと、該シリンダブロックの各シ
   リンダ内に摺動可能に挿嵌され該シリンダブロックの回
   転に伴なって各シリンダ内を往復動する複数のピストン
   と、前記ケーシングとシリンダブロックとの間に設けら
   れ吸入ポートと吐出ポートとの間に回転軸を挟んで対向
   した一側の切換弁部、他側の切換弁部が形成された弁板
   とからなるアキシャルピストン型油圧ポンプにおいて、 前記一側の切換弁部に設けられた一側の油穴と、前記他
   側の切換弁部に設けられた他側の油穴と、該一側の油穴
   と他側の油穴とを連通する連通路と、該連通路の途中に
   設けられ前記一側の油穴から他側の油穴に向けて圧油が
   流れるのを許し逆向きの流れを阻止する逆流防止手段と
   を備える構成としたことを特徴とするアキシャルピスト
   ン型油圧ポンプ。
2. 【請求項２】 前記一側の切換弁部は前記各シリンダ内
   を往復動する各ピストンが吐出行程から吸入行程に切換
   わる上死点側に配設し、前記他側の切換弁部は各ピスト
   ンが吸入行程から吐出行程に切換わる下死点側に配設し
   てなる請求項１に記載のアキシャルピストン型油圧ポン
   プ。
3. 【請求項３】 前記一側の油穴をタンクと連通するタン
   ク管路に接続し、該タンク管路の途中には、前記タンク
   から一側の油穴に向けて油液が補給されるのを許し逆向
   きの流れを阻止する油液補給手段を設ける構成としてな
   る請求項２に記載のアキシャルピストン型油圧ポンプ。
4. 【請求項４】 前記他側の油穴と吐出ポートとの間には
   両者の間を連通する油通路を設け、該油通路の途中に
   は、前記他側の油穴から吐出ポートに向けて圧油が排出
   されるのを許し逆向きの流れを阻止する圧油排出手段と
   から構成してなる請求項２または３に記載のアキシャル
   ピストン型油圧ポンプ。