JPS5848751B2 - 油圧制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、アキシャルピストンポンプ・モータ（以下
アキシャルピストンポンプという）を用（・た油圧制御
装置に関するものである。

鍛圧機械や工作機械などにおいて、低圧での早送りと高
圧での遅送り動作が必要な場合など２種類の流量を必要
とする場合定吐出型ポンプで回路を構成すると、２台の
ポンプが必要となるので、配管等も複雑となり、ポンプ
の効率からみてもそれぞれのポンフで損失を生じるとい
う欠点があった。

この発明は、１台のアキシャルピストンポンプ・モータ
で２種の流量を得ることとしたものであり、それだけコ
ンパクトな効率のよいピストンポンプ・モータを提供す
るものであって、図面によって実施例を説明すると、第
１図において円筒形をなしたシリンダバレル５には軸方
向に複数箇のシリンダ室６が穿設され、主ピストイ１が
摺動可能に挿通されている。

主ピストンの後端には、長穴が穿設されており、小ピス
トン２が該長穴に摺動可能に嵌挿されていて小油室８を
形成している。

小ピストン２の後端にはスプリング１７を内装しており
、スプリング１１はシリンダ壁１８に対し小ピストン２
を主ピストン１に向けて付勢している。

小ピストン２０頭部と主ピストン１で囲まれた小油室８
へは、シリンダバレル５内に穿設された油路２５から該
シリンダバレル５中央後部から後蓋２７を貫通し、後蓋
中央にあるパイロットポート１５に通ずる油路９に通じ
ている。

第１図において、主軸４０回転にともない、回転するシ
リンダブロック５に挿通された主ピストン１０頭部はシ
ュー３を介して、斜板７の面上を摺動し、往復運動をし
、シリンダ室６において、別途設けられた第２図のポー
ト１３および１４と通じる油路３４を介して吸入・吐出
を行う。

この場合のポンプ１回転あたりの吐出油量はピストンの
有効断面積の和とストロークによって決定される。

一方、切換弁１１は第２図に示すようにパイロットポン
プ１０とアキシャルピストンポンプの後蓋２７に設けら
れたパイロットポート１５とを連通ずる油路３５に位置
しており、切換弁１１を図示のアンロードの状態にする
とパイロットポンプ１０がアンロードされ、油路９，２
５を通じ小油室８の圧力は降下するので小ピストン２は
内装されたスプリング１７およびシリンダ室６内の油圧
によりシリンダ壁１８の反対方向に付勢され主ピストン
１の中に収納され、主ピストン１と一緒に往復運動を行
ない、主ピストン１の断面積が有効面積として作用する
。

さらに段差のある異径の弁棒２８を摺動可能に挿通した
圧力制御弁１２がパイロットポンプ１０とアキシャルピ
ストンポンプのポー｝１３，１４とを結ぶ位置にあり、
圧力制御弁の大径側の油室２０は油路３４に設けられた
逆止弁２１を介してポート１３，１４と連通し、他方の
小径側の油室１９はパイロットポンプ１０とポート１５
を結ぶ油路３５から分岐する油路？，６と連通している
。

なお図示の状態では圧力制御弁１２の弁棒２８は油室２
０の右端に押付けられていてドレンポート３７を閉鎖し
ている。

切換弁１１を第２図に示す位置と反対に切換えると、パ
イロットポンプ１０の圧油は、パイロットポート１５油
路９，２５を経て小油室８に作用して、小ピストン２の
後端面をシリンダ壁１８に押しつけ、この位置で保持さ
れる。

小油室８に作用するパイロットポンプ１０の油圧は、シ
リンダ室６よりスプリング１７の力に抗するだけ高くな
っている。

か《して、小ピストン２は往復運動を行わなくなり、ピ
ストンの有効面積は主ピストン１の断面積から小ピスト
ン２の断面積を差引いたものとなり、有効面積はそれだ
げ減少し、１回転当りの吐出油量は減少したものとなり
、従がって切換弁１１の切換えにより吐出油量は２段切
換となる。

切換弁１１が第２図の位置と反対に切換えられた場合に
おいては、シリンダ室６で発生した圧油がポート１３ま
たは１４の高圧側から逆止弁２１を通って、圧力制御弁
１２０大径側の油室２０へ作用する。

圧力制御弁の段差をつげた弁棒２８の断面積は油室２０
の方が油室１９より大きくなっているので、小径側の油
室１９ではパイロットポンプ１０から吐出され油路３５
内で増圧された圧油が切換弁１１を経て、ポート１５に
作用し油路９，２５を経て小油室８に作用することにな
る。

なお、圧力制御弁１２は差圧応動型であって、油路３４
の圧力がいかに変動しても、油路および油路３５が油室
８内でスプリング１７に抗して小ピストン２をシリンダ
型１８に押しつげるに十分な押圧圧力となるように油路
３６の圧力を保持する。

そして油路３６の圧力が一時的に前記の押圧圧力より高
《なるときは、弁棒２８を図でみて左行させてドレンポ
ートを開いて正油をドレンする。

すると弁棒２８はバランスして停止し、パイロットポン
プ１０の吐出圧を小油室内に確実に８内に保持する。

また弁棒２８の両端の断面積はスプリング１７の強さに
応じて任意に選択されるのであり、圧力調整弁１２はポ
ート１３，１４からの吐出圧油により、パイロットポー
ト１５に通じるパイロット回路の圧力を調整する作用を
もつものである。

さらにリリーフ弁２６は油路３５，３６の最高圧力を設
定するものである。

第３図は、第１図のアキシャルピストンポンプにパイロ
ットポンプ１６を内蔵させたものであり、主軸４に設け
た偏心カム２２によりピストン２４を往復運動させ、ポ
ート３２より逆止弁２３を経て吸入し、逆止弁３３を経
て吐出するものである。

このパイロットポンプ１６を内蔵したポンプは第４図に
示すように使用できる。

実施例ではアキシャルピストンポンプ・モータは定吐出
型となって（・るが、斜板７を揺動可能にすれば可変吐
出型アキシャルピストンポンプとして、応用出来ること
は明らかである。

この場合においては、小ピストン２０頭部の小油室８を
オンロードし、小ピストン２の断面積だけ少い吐出容量
とすることにより、小容量高圧油を容易に制御出来る利
点を有する可変型アキシャルピストンポンプとなる。

本発明によると主ピストン内に小ピストンを挿通し、パ
イロット圧により小ピストンを主ピストンに対して出入
させることにより油室の有効断面積を２段に切り換える
ことができるので、単一のポンプで二段階の吐出量を得
ることができ、モータとして用いるときは同一供給圧油
により２段のモータ回転数を得ることができるものであ
る。

しかも、本装置には段差のある異径の弁棒を具えた差圧
応答型の圧力調整弁を用いたので、パイロットポンプの
吐出圧をピストンポンプの吐出圧より高いけれどもこれ
とバランスする程度に設定すればよいので、パイロット
ポンプの吐出圧が比較的：低くて済み、省エネルギーに
寄与するところが犬！である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いられるアキシャルピストンポンプ
の実施例の断面図、第２図は第１図のアキシャルピスト
ンポンプを用いた本発明の回路の実施例を示したもので
あり、第３図はパイロットポンプを内蔵したアキシャル
ピストンポンプの他の実施例の断面図、第４図は第３図
のアキシャルピストンポンプを用いた本発明の回路の他
の実施例である。 １・・・・・・主ピストン、２・・・・・・小ピストン
、３・・・・・・シュー、４・・・・・一主軸、５・・
・・・・シリンタハレル、６・・・・・・シリンダ室、
７・・・・・・斜板、８・・・・・・小油室、９・・・
・・・油路、１０・・・・・・パイロットポンプ、１１
切換弁、１２・・・・・・圧力調整、１３，１４・・・
・・・ポート、１５・・・・・・パイロットホート、１
６・・・・・・ハイロットポンプ、１７・・・・・・ス
プリング、１８・・・・・・シリンダ壁、２１，２３・
・・・・・逆止弁、２２・・・・・・偏心カム、２４・
・・・・・ピストン、２５・・・・・・油路、２６・・
・・・・ＩＪ ＩＪ−フ弁、２７・・・・・・後蓋、２
８・・・・・・弁棒、３１，３２・・・・・・ポート、
３３・・・・・・逆止弁、３４ ， ３５ ，３６・・
・・−・油路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）本体内に回転可能に収納されたシリンダバレル
   のシリンダ室に挿入され後端に長穴を穿設した複数個の
   主ピストンと、前記長穴に挿通されかつ後端に内装され
   たスプリングにより主ピストンに向けて付勢される小ピ
   ストンとを具え、前記小ピストンの頭部と主ピストンの
   長穴により小油室を形成し、かつ前記小油室とパイロッ
   トポートとを連通ずる油路を設けた斜板式アキシャルピ
   ストンポンプ・モータ、 （ｂ） 段差のある異径の弁棒を移動可能に収納しか
   つ小径の油室の中間に弁棒が開閉するドレンポートを設
   けた差圧応動型の圧力調整弁、 （Ｃ） パイロットポンプ （ｄ）前記パイロットポンプとパイロットポートとの連
   通と両者のドレンへの連通との２位置を有する切換弁、 とからなり、前記アキシャルピストンポンプ・モータの
   高圧側ポートと前記圧力調整弁の大径の油室とを連通ず
   る油路、前記パイロットポンプと前記切換弁との間の油
   路から分岐して圧力調整弁の小径の油室に通ずる油路と
   を設けて、前記斜板式アキシャルピストンポンプ・モー
   タと圧力調整弁とパイロットポンプと切換弁とを接続し
   、前記パイロットポンプと小径の油室との間の油路の圧
   力が大径の油室の圧力が増幅する圧力より高くなるとき
   は弁棒がドレンポートを開き小径の油室の圧油をドレン
   させて両者の圧力が均衡するようにした油圧制御装置。 ２ パイロットポンプは、アキシャルピストンポンプ・
   モータに内蔵されたパイロットポンプである特許請求の
   範囲第１項記載の油圧制御装置。 ３ パイロットポンプは、アキシャルピストンポンプ・
   モータの主軸に設けた偏心カムにより往復動されるピス
   トンと逆止弁とからなる特許請求の範囲第１項記載の油
   圧制御装置。