JPH10231777A

JPH10231777A - 油圧式の容積形流体ユニットにおける脈動を低減するための装置

Info

Publication number: JPH10231777A
Application number: JP10034426A
Authority: JP
Inventors: Wolfgang Backe; バッケヴォルフガング; Alfred Langen; ランゲンアルフレート; Marcus Jarchow; ヤルヒョウマルクス
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1997-02-17
Filing date: 1998-02-17
Publication date: 1998-09-02
Anticipated expiration: 2018-02-17
Also published as: US6116871A; DE19706116C5; DE19706116C2; JP4763107B2; DE19706116A1

Abstract

(57)【要約】【課題】シリンダ室の切換制御過程を最適化し、運転
状態の広い帯域において脈動を有効に最小限化する。【解決手段】ピストンがシリンダ孔４ａ内で長手方向
摺動可能に支承されていて、かつシリンダ室４を形成し
ており、当該装置が、高圧側に接続されたアキュムレー
タ装置９を有しており、該アキュムレータ装置９がシリ
ンダ室４に接続可能であり、アキュムレータ装置９とシ
リンダ室４とを接続する接続通路１０が設けられてい
て、該接続通路１０に、シリンダ室４の方向に開く切換
可能な逆止弁１１が配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧式（ｈｙｄｒ
ｏｓｔａｔｉｓｃｈ．）の容積形流体ユニット（Ｖｅｒ
ｄｒａｅｎｇｅｒｅｉｎｈｅｉｔ）、特に逆転可能な回
転方向を有するポンプならびにモータとして作動するラ
ジアルピストン機械またはアキシアルピストン機械にお
ける脈動を低減するための装置であって、少なくとも１
つのピストンがシリンダ孔内で長手方向摺動可能に支承
されていて、かつシリンダ室を形成しており、当該装置
が、高圧側に接続されたアキュムレータ装置を有してお
り、該アキュムレータ装置がシリンダ室に接続可能であ
る形式のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】このような形式の油圧式の容積形流体ユ
ニットは複数のシリンダ室を有していて、一定でない脈
動する容積流を供給する。容積形流体ユニットの容積流
に生じるこのような脈動の原因の１つは、運動学的（ｋ
ｉｎｅｍａｔｉｓｃｈ．）な条件に帰因すると考えられ
る。このような機械、たとえばポンプでは、シリンダ内
で長手方向摺動可能であって、かつ押しのけ原理により
作動する複数のピストンによって、圧力流体が、低圧を
案内する入口側から、高圧を案内する出口側へ圧送され
る。個々の個別容積流が重畳されて容積形流体ユニット
の全容積流を形成することに基づき、圧送流には脈動が
生ぜしめられる。この種の脈動は運動学的な脈動（ｋｉ
ｎｅｍａｔｉｓｃｈ．Ｐｕｌｓａｔｉｏｎ）と呼ばれ
る。

【０００３】脈動発生のもう１つの原因は、圧送したい
媒体の圧縮性に基づき生じ、かつとりわけ圧力差が高い
場合に発生する動力学的な脈動（ｋｉｎｅｔｉｓｃｈ．
Ｐｕｌｓａｔｉｏｎ）である。この種の脈動は、容積形
流体ユニットの低圧側から高圧側への切換制御過程およ
び高圧側から低圧側への切換制御過程の間に生じる圧力
補償流に帰因する。たとえば、ポンプの１つのシリンダ
室が、低圧下にある入口側から、高圧下にある出口側へ
運動する場合、このシリンダ室はピストンの運動の対応
する死点において、シリンダ室が短時間低圧側にも高圧
側にも接続されなくなる範囲を通過する。その後にシリ
ンダ室が高圧側に接続されると、シリンダ室と高圧側と
の間に生じる圧力差に基づき容積流が生じる。シリンダ
室が高圧側から低圧側へさらに運動すると、このシリン
ダ室はやはり、シリンダ室が高圧側にも低圧側にも接続
されない範囲を通過する。したがって、低圧側との接続
時に、やはり高い圧力差が生じる。これにより、脈動が
発生し、このような脈動は容積形流体ユニットにおいて
振動や騒音を招く。

【０００４】脈動を低減するためには、シリンダ室内の
圧力を、高圧側における圧力に合わせて補償調整するア
キュムレータ装置を設けることが知られている。

【０００５】このようにアキュムレータによる切換制御
装置を行う油圧式のアキシアルピストン機械は、ドイツ
連邦共和国特許第４２２９５４４号明細書に開示されて
いる。この公知の機械では、オイル充填された前圧縮容
積の形のアキュムレータ装置が設けられている。このア
キュムレータ装置として働く前圧縮容積は死点の通過後
に、バルブプレートに設けられた接続通路と開口部とを
通じてシリンダ室に接続される。このとき、この前圧縮
容積から圧縮オイルが取り出され、これによりシリンダ
室内の圧力が増大する。前圧縮容積を充填するために
は、機械の高圧側に接続された管路が設けられている。

【０００６】前圧縮容積の充填は、この前圧縮容積が機
械の出口側に常時接続されていることにより行われる。
シリンダ室が入口側から出口側へ運動し、かつ入口側が
低圧で負荷されていて、出口側が高圧で負荷されている
場合、シリンダ室が、バルブプレートに設けられた開口
部を開放するやいなや、前圧縮容積から圧縮オイルが取
り出される。この手段により、シリンダ室内の圧力は出
口側の圧力に合わせて補償調整され、これにより、シリ
ンダ室が出口側に接続されたときには、まだ存在する僅
かな圧力差を補償調整するための比較的小さな容積流し
か生じなくなる。しかし、この公知の手段では、シリン
ダ室を前圧縮容積に接続するために、圧縮オイルが前圧
縮容積からシリンダ室内へ迅速に流れることを可能にす
る、特殊に形成された腎臓形もしくは繭形のシリンダポ
ートが必要となる。

【０００７】さらに、シリンダ室が高圧側に接続されて
いる間の時間に前圧縮容積の再チャージを実施すること
が知られている。前圧縮容積はこの場合、所定の時間毎
にしか高圧側に接続されない。このためには、やはり特
殊に成形された腎臓形もしくは繭形のシリンダポートが
必要となる。このシリンダポートは、シリンダ室が前圧
縮容積に接続されている間、まず接続通路を介してシリ
ンダ室と前圧縮容積との短時間の接続を形成する。この
時間の間、シリンダ室内の圧力が高められる。シリンダ
室が引き続き出口側の方向へ運動すると、シリンダ室と
アキュムレータ装置との接続は遮断される。引き続き別
の運動段階において、シリンダ室が高圧側と接続通路と
に接続されるやいなや、前圧縮容積の充填を可能にす
る、徐々に増大していく横断面が形成される。

【０００８】前圧縮容積を充填するために必要となる容
積流はこの場合、絞りによって規定される。この絞りは
前圧縮容積とシリンダ室とを接続する接続通路に配置さ
れている。絞りの設定により、容積形流体ユニットの脈
動特性に著しい影響が与えられる。絞りが強力に行われ
ると、前圧縮容積に流入する容積流は小さくなり、これ
によって前圧縮容積は高圧側に形成される圧力にまで充
填されなくなる。これにより、やはりシリンダ室内への
容積流も小さくなり、ひいてはシリンダ室の圧力調整が
不十分となる。容積流の絞りが弱いと、前圧縮容積はも
はや前置されたエレメントとしてはみなされ得なくな
り、高圧側の一部を形成するに過ぎなくなる。これによ
り脈動低減作用は消滅する。したがって、前圧縮容積を
充填するための絞りの設定は同じく、前圧縮容積からシ
リンダ室へ流れる容積流を規定し、ひいては容積形流体
ユニットの脈動特性を規定する。

【０００９】アキュムレータによる切換制御を行うこの
ような手段では、シリンダ室が短時間しか前圧縮容積に
接続されない。したがって、所要の圧力補償を得るため
には、短い時間しか提供されていない。シリンダ室が接
続通路を介して前圧縮容積に接続されている間の時間を
制御することは、接続管路および腎臓形のシリンダポー
トのジオメトリにより行われる。この場合、シリンダ室
と前圧縮容積との間の圧力補償を行うことのできる時間
が、最適な開放時間であるとみなされ得る。ただし、こ
の開放時間は運転パラメータ、たとえば回転数、運転圧
および押しのけ位置に関連している。しかし、この公知
の手段における開放時間は、各構成部分のジオメトリに
よって規定されており、したがって全ての運転状態に対
して有効な脈動低減が得られるとは限らない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた形式の、脈動を低減するための装置を改良し
て、シリンダ室の切換制御過程が最適化され、しかも運
転状態の広い帯域において脈動が有効に最小限化される
ような、脈動を低減するための装置を提供することであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、アキュムレータ装置とシリンダ室
とを接続する接続通路が設けられていて、該接続通路
に、切換可能な弁、特にシリンダ室の方向に開く逆止弁
が配置されているようにした。

【００１２】

【発明の効果】圧縮のためと、シリンダ室の圧力を出口
側における圧力に合わせて補償調整するためとに必要と
なる圧力媒体は、アキュムレータ装置から取り出され
る。逆止弁として形成された切換可能な弁はこのとき、
シリンダ室を充填するための大きな流過横断面を提供す
る。シリンダ室とアキュムレータ装置との間の圧力補償
が形成されるやいなや、逆止弁は閉鎖位置に切り換えら
れる。したがって、シリンダ室とアキュムレータ装置と
の間の接続は、圧力補償が形成されるまで維持される。
接続部の開放時間は各構成部分のジオメトリに関連して
制御されるのではなく、弁によって制御される。したが
って、圧力補償は運転パラメータ、たとえば回転数や運
転圧や押しのけ位置とは無関係に行われる。したがっ
て、本発明による装置が、一定ではない圧力に抗して作
動する、調節可能な押しのけ容積を有する容積形流体ユ
ニットにおいて使用されると、有効な脈動低減が可能と
なる。これにより、容積形流体ユニットでは騒音発生や
振動発生が減少する。この場合、別の利点は、腎臓形の
シリンダポート（Ｚｙｌｉｎｄｅｒｎｉｅｒｅ）が特別
な構造を有する構成を必要としないことにある。なぜな
らば、シリンダ室とアキュムレータ装置との接続部の開
放時間が弁によって制御されるからである。これによ
り、シリンダポートの単純でかつ廉価な構造が得られ
る。

【００１３】本発明の有利な構成では、接続通路が、互
いに並列に配置された２つの通路区分を有しており、第
１の通路区分には前記逆止弁が配置されており、第２の
通路区分には絞り装置が配置されている。逆止弁と絞り
とが互いに並列に配置されていることに基づき、アキュ
ムレータ装置からシリンダ室へ向かう一方の通流方向に
おいて、シリンダ室を充填するための大きな流過横断面
が逆止弁により提供されている。他方の通流方向におい
ては、アキュムレータ装置の充填が絞りを介して可能と
なる。したがって、シリンダ室の圧力補償調整のための
容積流はアキュムレータ装置を充填するための容積流と
は無関係に、つまり別個に形成される。これにより、こ
のような構成では、アキュムレータ装置を充填するため
の絞りの大きさに関連した影響は生じなくなる。これに
より、特にアキュムレータ装置が高圧側に間欠的に接続
されるような容積形流体ユニットにおいては、改善され
た脈動特性が得られる。別の利点は、アキュムレータ装
置を充填するための絞りと、シリンダ室を圧力補償する
ための逆止弁とを１つの構成部分にまとめること、つま
り１つの絞り付き逆止弁にまとめることができる点にあ
る。これによって、本発明による装置の単純な構造が可
能となる。絞り付き逆止弁は付加的に、シリンダ室から
アキュムレータ装置に向かう圧力媒体流を可能にする。
これにより、たとえば特定の運転状態においてモータと
して運転されるようなポンプにおいては、やはり切換制
御過程の改善が得られる。この場合、この運転状態にお
いて高圧下にある入口側から、低圧下にある出口側に向
かってシリンダ室が運動すると、圧力媒体はシリンダ室
からアキュムレータ装置に流入することができる。これ
により、シリンダ室内での減圧が行なわれ、これによ
り、高圧側から低圧側への切換制御時において、やはり
圧力差が減じられる。したがって、ポンプ運転のアキュ
ムレータ装置は、同じくモータ運転における切換制御特
性を改善することができる。

【００１４】アキュムレータ装置の容量が、オイル充填
型のアキュムレータ装置に比べて増大されていると特に
有利である。

【００１５】アキュムレータ装置の脈動低減作用はアキ
ュムレータ装置の容量の大きさと共に増大する。したが
って、脈動を有効に低減するためには、アキュムレータ
装置に、相応して大きなオイル容積を装備させることが
必要となると思われる。

【００１６】しかし、アキュムレータ装置の容量は、封
入された媒体の容積および体積弾性率（Ｋｏｍｐｒｅｓ
ｓｉｏｎｓｍｏｄｕｌ）に関連している。したがって、
体積弾性率を変化させることによって、アキュムレータ
装置の容量に影響を与えることができる。これにより一
方では、アキュムレータ装置の同じ減衰作用を維持した
まま、つまり同じ脈動低減作用を維持したまま、構成ス
ペースを、オイル充填型のアキュムレータ装置に比べて
減少させることが可能となる。他方では、アキュムレー
タ装置の同じ大きさの構成スペースを維持したまま、容
量を高めることによって改善された脈動低減が得られ
る。

【００１７】本発明の特に有利な構成では、アキュムレ
ータ装置がハイドロニューマチック式のアキュムレータ
として形成されている。このハイドロニューマチック式
のアキュムレータは、オイル容積とガス容積とを分離す
るダイヤフラムを備えたガスアキュムレータとして形成
されていると特に有利である。

【００１８】ハイドロニューマチック式のアキュムレー
タの使用により、アキュムレータ装置の容量はオイル充
填型のアキュムレータ装置に比べて高められる。したが
って、所定の構成スペース内に、より大きな容量を有す
るアキュムレータ装置を配置することが可能となる。こ
れによって、アキュムレータ装置の脈動低減作用は増大
する。それに対して、ハイドロダイナミック式のアキュ
ムレータ装置の構成スペースを純然たるオイル充填型の
アキュムレータ装置に比べて減少させることもできる。
この場合、構成スペースが減少したにもかかわらず、ア
キュムレータ装置の同じ容量、ひいては同じ減衰作用が
提供される。

【００１９】さらに、アキュムレータ装置が、フレキシ
ブルな周壁を備えた、オイル充填された室を有している
ことにより、アキュムレータ装置の容量を高めることが
可能である。この場合、アキュムレータ装置のフレキシ
ブルな周壁が、ガスによるプレロードもしくは予負荷を
かけられていることにより、アキュムレータ装置の容量
をさらに高めることができる。

【００２０】本発明のさらに別の有利な構成では、アキ
ュムレータ装置が、オイル充填された室を有しており、
該室にフレキシブルなエレメント、特にプラスチックエ
レメントが嵌め込まれている。このような配置形式に基
づき、やはりアキュムレータ装置の容量を高めることが
可能となり、ひいては改善された脈動低減が得られる。

【００２１】本発明のさらに別の有利な構成では、切換
制御過程を最適化するために、シリンダ室をアキュムレ
ータ装置に接続する少なくとも１つの別の接続通路が設
けられており、この別の接続通路に、絞り装置が配置さ
れている。

【００２２】複数の接続通路を介して切換制御を行うこ
とに基づき、切換制御の一層の改善が得られる。このよ
うな手段により、シリンダ室とアキュムレータ装置との
間の圧力補償のために提供される時間を増大させること
ができるので、運転パラメータの広い帯域において有効
な脈動減衰が可能となる。さらに、複数の絞り装置の使
用により、アキュムレータ装置の充填特性に影響を与え
ることができる。

【００２３】前記絞り装置が、オリフィスとして形成さ
れていると有利である。しかし、同じく絞り孔を使用す
ることもできる。

【００２４】さらに、前記弁が、閉鎖方向でばねのばね
力によって負荷されるようになっていると有利である。
これにより、シリンダ室とアキュムレータ装置との間の
圧力補償時に逆止弁は確実に閉鎖位置に切り換わるよう
になる。

【００２５】本発明は、回転するシリンダブロックを備
えたアキシアルピストン構造の容積形流体ユニット、た
とえば斜軸式のアキシアルピストン機械または斜板式の
アキシアルピストン機械、ならびに回転するバルブプレ
ートを備えた容積形流体ユニット、つまり「回転斜板式
のアキシアルピストン機械」において使用することがで
きる。さらに、本発明は、外部負荷式（ａｅｕｓｓｅ
ｒ．Ｂｅａｕｆｓｃｈｌａｇｕｎｇ）に形成されていて
も、内部負荷式（ｉｎｎｅｒ．Ｂｅａｕｆｓｃｈｌａｇ
ｕｎｇ）に形成されていてよいラジアルピストン機械に
おいても使用することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面につき詳しく説明する。

【００２７】図１には、アキシアルピストン機械の、圧
力媒体を制御するためのバルブプレート２の断面図が示
されている。このバルブプレート２は２つの腎臓形もし
くは繭形の制御ポート５，６を備えており、両制御ポー
ト５，６はそれぞれハイドロリック回路、つまり油圧回
路の低圧側および高圧側に接続可能であり、これによ
り、この容積形流体ユニットはポンプとしてもモータと
しても運転可能となる。アキシアルピストン機械に設け
られた複数のシリンダ室は、バルブプレート２に面した
側に各１つの腎臓形もしくは繭形の制御スリット８を有
しており、この制御スリット８は定置の固定バルブプレ
ート２に対する回転シリンダブロックの相対的な回転運
動または定置の固定シリンダブロックに対する回転バル
ブプレート２の相対的な回転運動によって２つの制御ポ
ート５，６に交互に接続される。シリンダブロックが矢
印５０で示した方向に運動する場合、シリンダ室は、た
とえば油圧回路の低圧側を形成する一方の制御ポート５
から、高圧側を形成する他方の制御ポート６に向かって
運動する。制御ポート５が圧力媒体入口であって、制御
ポート６が圧力媒体出口である場合には、この容積形流
体ユニットはポンプとして作動する。圧力媒体入口と圧
力媒体出口とが同じである場合に制御ポート５が回路の
高圧側に接続されていて、制御ポート６が低圧側に接続
されていると、この容積形流体ユニットはモータとして
運転される。回転方向の逆転は、シリンダブロックを、
ひいてはシリンダ室を矢印５１で示した方向へ運動させ
ることによって行うことができる。これにより、制御ポ
ート６が圧力媒体入口となり、制御ポート５が圧力媒体
出口となる。この場合、両制御ポート５，６が相応して
高圧または低圧で負荷される場合、やはりポンプとして
の運転およびモータとしての運転が可能となる。一方の
回転方向でしか運転されないタイプのアキシアルピスト
ン機械では、回転軸線に対して直角に位置する中心軸線
を介して斜板を旋回させることによって同じく回転方向
の逆転を行うことができる。

【００２８】両制御ポート５，６の間に形成された分離
ウェブの範囲では、制御ポート６の範囲Ａに接続通路１
０が配置されており、この接続通路１０はアキュムレー
タ装置に接続されている。充填のためにアキュムレータ
装置は制御ポート６に作用接続されている。矢印５０の
方向に運転されかつ圧力媒体を一方の制御ポート５から
吸い込んで、他方の制御ポート６へ吐出するポンプの場
合には、シリンダの制御スリット８が、バルブプレート
２に設けられた接続通路１０を開放するやいなや、シリ
ンダ室４内の圧力媒体がほぼ制御ポート６における圧力
にまで圧縮される。これにより、低圧側から高圧側への
切換制御特性が改善される。このような、一象限運転
（Ｅｉｎｑｕａｄｒａｎｔｅｎｂｅｔｒｉｅｂ）で作動
する容積形流体ユニットのためには、低圧側の制御ポー
トと高圧側の制御ポートとの間で高圧側の制御ポートの
手前の範囲にアキュムレータ装置を配置するだけで十分
となる。容積形流体ユニットの純然たるモータ運転のた
めにも、アキュムレータ装置の同一の配置がとられる。

【００２９】ポンプがたとえば同じ回転方向で同じくモ
ータとして運転される場合には、制御ポート６が低圧で
負荷されていて、制御ポート５が高圧で負荷されている
ので、相応して制御ポート５の範囲Ｃにアキュムレータ
装置を備えた接続通路を設けることができる。これによ
り、低圧側から高圧側へのシリンダ室の切換制御が改善
される。容積形流体ユニットがさらに、中間位置を介し
て調節可能な斜板を有していると、これによって入口側
と出口側とが置き換えられ、ひいては回転方向の逆転が
得られる。したがって、範囲Ａ，Ｃに配置されたアキュ
ムレータ装置を用いて、このような、四象限運転（Ｖｉ
ｅｒｑｕａｄｒａｎｔｅｎｂｅｔｒｉｅｂ）で作動する
容積形流体ユニットのためにも、低圧側から高圧側への
切換制御特性が同じく改善される。容積形流体ユニット
においてシリンダ室が回転方向の逆転のためにバルブプ
レート２に対して相対的に方向５１へ運動させられる場
合には、相応して範囲Ｂ，Ｄに別のアキュムレータ装置
を配置し、これにより容積形流体ユニットの四象限運転
のための低圧側から高圧側への切換制御時における脈動
低減を可能にすることができる。

【００３０】四象限運転で作動する容積形流体ユニット
の２つもしくは４つのアキュムレータ装置はそれぞれ、
一象限運転で作動する容積形流体ユニットの個々のアキ
ュムレータ装置に相当する。以下に、制御ポート６の範
囲Ａにおけるアキュムレータ装置の配置に関して説明す
る。しかし、このアキュムレータ装置は容積形流体ユニ
ットの運転に応じて、範囲Ｂ，ＣまたはＤあるいは複数
の範囲に配置することもできる。

【００３１】図２には、バルブプレート２とシリンダブ
ロック３とを備えたアキシアルピストン機械の展開断面
図が示されている。シリンダブロック３は複数のシリン
ダ孔４ａを有しており、これらのシリンダ孔内には、ピ
ストン（図示しない）が長手方向摺動可能に支承されて
いて、それぞれシリンダ室４を形成している。バルブプ
レート２には腎臓形もしくは繭形の制御ポート５，６が
設けられている。この場合、たとえば一方の制御ポート
５は圧力媒体のための入口側を成していて、油圧回路の
低圧側に接続されている。したがって、出口側は高圧で
負荷された他方の制御ポート６によって形成される。し
たがって、このアキシアルピストン機械はポンプとして
作動する。低圧側が無圧の容器に接続されていると、こ
のポンプは開回路で作動する。

【００３２】矢印１４で示した方向において、たとえば
回転シリンダブロック３が定置の固定バルブプレート２
に対して相対的に回転するか、または回転バルブプレー
ト２が定置の固定シリンダブロック３に対して相対的に
回転することにより、シリンダブロック３がバルブプレ
ート２に対して相対的に運動すると、シリンダ室４はバ
ルブプレート２の低圧側の制御ポート５と、高圧側の制
御ポート６とに交互に接続される。両制御ポート５，６
の間には分離ウェブ７が配置されており、この分離ウェ
ブ７は両制御ポート５，６を互いに分離している。この
分離ウェブ７はピストンの長手方向運動の死点の範囲に
配置されている。シリンダ室４は制御ポート５，６に面
した側に制御スリット８を有しており、これらの制御ス
リット８は腎臓形もしくは繭形に形成されていてよい。

【００３３】両制御ポート５，６の間には、アキュムレ
ータ装置９が設けられている。このアキュムレータ装置
９は、シリンダ室４内に存在する流体圧力を、高圧側の
制御ポート６に形成される圧力に合わせて補償調整する
ことによって脈動を減衰するために働く。

【００３４】このためには接続通路１０が設けられてい
る。この接続通路１０はアキュムレータ装置９から出発
して、バルブプレート２に設けられた分離ウェブ７に開
口している。この接続通路１０には、分離ウェブ７の方
向に開く、つまりシリンダ室４の方向に開く逆止弁１１
が配置されている。アキュムレータ装置９を再充填する
ためには通路１２が設けられており、この通路１２はバ
ルブプレート２の高圧側の制御ポートに常時接続されて
いる。通路１２は絞り１３の形の狭隘部を有しており、
この絞り１３によって、アキュムレータ装置９を充填す
るために必要とされる容積流に影響を与えることができ
る。

【００３５】シリンダブロック３が矢印１４で示した方
向で容積形流体ユニット１の低圧側から高圧側へ運動す
る場合、この運動の第１の段階において、シリンダ室４
の制御スリット８が低圧側の制御ポート５に接続される
やいなや、シリンダ室４に流体が流入する。運動の次の
段階で、シリンダの制御スリット８は低圧側の制御ポー
ト５に対する接続を閉じる。制御スリット８が接続通路
１０に通じた開口部を開放するやいなや、逆止弁１１が
開くので、流体はアキュムレータ装置９からシリンダ室
４に流入する。逆止弁１１はこの場合、大きな流過横断
面を提供し、これによりシリンダ室４の充填およびシリ
ンダ室４の圧力補償が短い時間で行われる。さらに、大
きな流過横断面には小さな圧力降下しか生じないので、
これによりシリンダ室４内の圧力と、アキュムレータ装
置９内の圧力とは、著しい損失なしに互いに補償調整さ
れる。シリンダ室４とアキュムレータ装置９との間に圧
力補償が形成されるやいなや、逆止弁１１は閉鎖位置に
変位する。このためには、逆止弁１１に、閉鎖方向に作
用するばねが配置されていてよい。このばねにより、逆
止弁１１は圧力補償時に閉鎖方向に確実に変位する。引
き続きシリンダブロック３の運動が行われると、各シリ
ンダ室４の制御スリット８は高圧側の制御ポート６に接
続され、この場合、シリンダ室４内に封入された圧力媒
体は容積形流体ユニット１の高圧側へ圧送される。した
がって、シリンダ室４内の圧力がアキュムレータ装置９
の圧力に合わせて補償調整されることにより、シリンダ
室４と制御ポート６との接続時には小さな補償流しか生
じない。したがって、脈動は回避される。これにより、
この容積形流体ユニットでは、騒音低減および振動低減
が得られる。高圧側の制御ポート６に設けられた前制御
切欠き１９を使用することにより、シリンダ室４と高圧
側の制御ポート６との間の残りの圧力差はゆっくりと減
じられる。

【００３６】このような構成では、アキュムレータ装置
９を充填するために、絞り１３を備えた通路１２が容積
形流体ユニット１の高圧側に常時接続されている。通路
１２のためにかかる製造の手間を減少させ、かつ絞り１
３の取付けを簡単にするために、図３に示した本発明の
別の実施例では、接続通路１０が互いに並列に配置され
た２つの通路区分１４ａ，１４ｂに分岐されている。こ
の場合、一方の通路区分１４ａには逆止弁１１が配置さ
れており、他方の通路区分１４ｂには絞り装置１５、た
とえば絞りが配置されている。アキュムレータ装置９の
充填は、シリンダ室４の制御スリット８が高圧側の制御
ポート６と接続通路１０とに接続されている間の時間
に、通路区分１４ｂと絞り１５とを介して行われる。制
御スリット８および制御ポート５，６のジオメトリはこ
の場合、シリンダ室４とアキュムレータ装置９との間で
の圧力補償調整の直後に、ひいては逆止弁１１の閉鎖直
後に、制御スリット８と高圧側の制御ポート６との接続
が形成されるように設定されている。

【００３７】さらに、逆止弁１１と絞り１５とが互いに
並列に配置されていることに基づき、両構成部分、つま
り逆止弁１１と絞り１５とを１つの絞り付き逆止弁１６
にまとめることが可能となる。これにより、容積形流体
ユニットのバルブプレート２への簡単な組込みが可能と
なる。入口側の制御ポート５が油圧回路の高圧側に接続
されている場合、つまりポンプがモータとして作動する
場合には、絞り１５を介して同じく高圧側から低圧側へ
の切換制御時に、シリンダ室４と出口側の制御ポート６
との間の圧力差を減少させることができる。この場合、
圧力媒体はシリンダ室４からアキュムレータ装置９に流
入する。したがって、アキュムレータ装置９はシリンダ
室から圧力媒体を引き取り、これによりシリンダ室４内
の圧力は出口側における圧力に合わせて補償調整され
る。

【００３８】図４に示したさらに別の実施例では、アキ
ュムレータ装置９が絞り付き逆止弁１６を介してシリン
ダ室４に接続されていて、しかも付加的に通路１２を有
している。この通路１２はアキュムレータ装置９を充填
するために、出口側に常時接続されている。絞り１３お
よび絞り１５を適当に設定することにより、アキュムレ
ータ装置９の充填特性に影響を与えることができる。

【００３９】図５に示したさらに別の実施例では、アキ
ュムレータ装置９がハイドロニューマチック式のアキュ
ムレータ、たとえばダイヤフラム型アキュムレータとし
て形成されている。ダイヤフラム２０により、アキュム
レータは２つの室に分離されており、この場合、第１の
室２１は圧力媒体で充填されており、第２の室２２はガ
ス、たとえば窒素で充填されている。同じ減衰作用を維
持したまま、著しく小さな構成スペースしか有しないア
キュムレータを使用することができる。ハイドロニュー
マチック式のアキュムレータの充填はこの場合、接続通
路１０と、この接続通路１０に配置された絞り１５とに
よって間欠的に行われる。さらに、制御ポート６に常時
接続される接続通路と絞りとを設けることも同じく可能
である。

【００４０】図６および図７には、アキュムレータ装置
のさらに別の実施例が示されている。図６に示した実施
例では、アキュムレータ装置９がオイル充填された室４
０として形成されており、この室４０はフレキシブルな
周壁４１によって仕切られている。これにより、アキュ
ムレータ装置９の容量が高められる。フレキシブルな周
壁がガス４２によるプレロードもしくは予負荷をかけら
れていると、アキュムレータ装置９の容量をさらに高め
ることが可能となる。

【００４１】図７に示した実施例では、アキュムレータ
装置９がオイル充填された室４０を有しており、この室
４０にはフレキシブルなエレメント４３が嵌め込まれて
いる。このフレキシブルなエレメントは、たとえばプラ
スチックから成っている。これにより、やはりアキュム
レータ装置９の容量が高められる。これにより、一方で
は所要構成スペースを減少させることが可能となり、他
方では切換制御過程を改善することが可能となる。した
がって、この容積形流体ユニットでは脈動が有効に低減
され、これによってやはり、この容積形流体ユニットに
発生する振動や騒音も減じられる。

【００４２】図８〜図１１に示したさらに別の実施例で
は、複数の接続通路、たとえば２つの接続通路１０，３
０が、アキュムレータ装置９に接続されていて、バルブ
プレート２に配置されている。接続通路１０には絞り付
き逆止弁１６が設けられており、接続通路３０には別の
絞り装置、たとえば絞り３５が設けられている。複数の
接続通路１０，３０を介して切換制御が行われることに
より、この容積形流体ユニットの切換制御特性は一層改
善される。アキュムレータ装置９はこの場合、図８およ
び図９に示したような、増大された容量を有するアキュ
ムレータ装置として形成されていてもよいし、あるいは
図１０および図１１に示したようなオイル充填型のアキ
ュムレータとして形成されていてもよい。さらに、アキ
ュムレータ装置９は通路１２と絞り１３とを介して出口
側の制御ポート６に常時接続されている（図１０および
図１１）か、または図８および図９に示したように間欠
的に接続されていてもよい。複数の接続通路１０，３０
の使用により、アキュムレータ装置９を充填しかつシリ
ンダ室４を圧力補償するために提供される時間が増大さ
れる。これにより、容積形流体ユニットのポンプ運転に
おいても、モータ運転においても、切換制御過程の一層
の機能改善が得られる。したがって、脈動は有効に低減
され、これにより容積形流体ユニットに生じる振動およ
び騒音も減じられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】アキシアルピストン機械のバルブプレートの平
面図である。

【図２】アキシャルピストン機械のバルブプレートおよ
びシリンダブロックを展開して示す展開断面図である。

【図３】本発明の別の実施例を示すバルブプレートおよ
びシリンダブロックの展開断面図である。

【図４】本発明のさらに別の実施例を示すバルブプレー
トおよびシリンダブロックの展開断面図である。

【図５】本発明のさらに別の実施例を示すバルブプレー
トおよびシリンダブロックの展開断面図である。

【図６】アキュムレータ装置の別の構成を示す断面図で
ある。

【図７】アキュムレータ装置のさらに別の構成を示す断
面図である。

【図８】本発明のさらに別の実施例を示すバルブプレー
トおよびシリンダブロックの展開断面図である。

【図９】本発明のさらに別の実施例を示すバルブプレー
トおよびシリンダブロックの展開断面図である。

【図１０】本発明のさらに別の実施例を示すバルブプレ
ートおよびシリンダブロックの展開断面図である。

【図１１】本発明のさらに別の実施例を示すバルブプレ
ートおよびシリンダブロックの展開断面図である。

【符号の説明】

１容積形流体ユニット、２バルブプレート、３
シリンダブロック、４シリンダ室、４ａシリン
ダ孔、５，６制御ポート、７分離ウェブ、８
制御スリット、９アキュムレータ装置、１０
接続通路、１２通路、１３絞り、１４回転方
向を示す矢印、１４ａ，１４ｂ通路区分、１５絞
り、１６絞り付き逆止弁、１９前制御切欠き、
２０ダイヤフラム、２１第１の室、２２第２
の室、３０接続通路、３５絞り、４０室、
４１フレキシブルな周壁、４２ガス、４３フ
レキシブルなエレメント、５０，５１回転方向を示
す矢印、Ａ，Ｂ，Ｃ範囲

フロントページの続き (72)発明者マルクスヤルヒョウドイツ連邦共和国アーヘンブラバントシュトラーセ 48

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】油圧式の容積形流体ユニット（１）にお
ける脈動を低減するための装置であって、少なくとも１
つのピストンがシリンダ孔（４ａ）内で長手方向摺動可
能に支承されていて、かつシリンダ室（４）を形成して
おり、当該装置が、高圧側に接続されたアキュムレータ
装置（９）を有しており、該アキュムレータ装置（９）
がシリンダ室（４）に接続可能である形式のものにおい
て、アキュムレータ装置（９）とシリンダ室（４）とを
接続する接続通路（１０）が設けられていて、該接続通
路（１０）に、切換可能な弁（１１）が配置されている
ことを特徴とする、油圧式の容積形流体ユニットにおけ
る脈動を低減するための装置。
【請求項２】接続通路（１０）が、互いに並列に配置
された２つの通路区分（１４ａ，１４ｂ）を有してお
り、第１の通路区分（１４ａ）に前記切換可能な弁が配
置されており、第２の通路区分（１４ｂ）に絞り装置
（１５）が配置されている、請求項１記載の装置。
【請求項３】アキュムレータ装置（９）の容量が、オ
イル充填型のアキュムレータ装置に比べて増大されてい
る、請求項１または２記載の装置。
【請求項４】アキュムレータ装置（９）が、ハイドロ
ニューマチック式のアキュムレータとして形成されてい
る、請求項３記載の装置。
【請求項５】アキュムレータ装置（９）が、オイル容
積（２１）とガス容積（２２）とを分離するダイヤフラ
ム（２０）を備えたガスアキュムレータとして形成され
ている、請求項４記載の装置。
【請求項６】アキュムレータ（９）が、フレキシブル
な周壁（４１）を備えた、オイル充填された室（４０）
を有している、請求項３記載の装置。
【請求項７】フレキシブルな周壁（４１）が、ガス
（４２）によるプレロードもしくは予負荷をかけられて
いる、請求項６記載の装置。
【請求項８】アキュムレータ装置（９）が、オイル充
填された室を有しており、該室にフレキシブルなエレメ
ント（４３）、特にプラスチックエレメントが嵌め込ま
れている、請求項３記載の装置。
【請求項９】アキュムレータ装置（９）とシリンダ室
（４）とを接続するために、絞り装置（３５）を備えた
少なくとも１つの別の接続通路（３０）が設けられてい
る、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】前記絞り装置（１３；１５；３５）
が、オリフィスとして形成されている、請求項２または
９項記載の装置。
【請求項１１】前記弁（１１）が、閉鎖方向でばねの
ばね力によって負荷されるようになっている、請求項１
から１０までのいずれか１項記載の装置。