JPS60162081A - タイミング弁機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）技術分野 本発明は、容積形成圧ポンプおよびモータの低騒音化を
はかるため、液圧機器の流体の吸入および吐出の開始と
完了の弁の切換えタイミングと、吸入Ｐよび吐出ボート
開閉開始と完了部の絞り効果の２つの機能を明確に分離
し、低騒音化が従来より広い運転域にわたって行えるよ
うなタイミング弁機構に関する。

（ロ）従来技術 容積浴液圧機器は、し／プロ、ピストン。

ベーン、歯車などの形式があり、ポンプとモータがある
が、低騒音化をはかる点から見ると原理は同じである。

すなわちポンプの例で。

しかもピストン形式のもので説明を代行できる。したが
って、これ以降はピストン形式のポンプについて低騒音
弁機構を説明する。

容積形ポンプは１回転によって流体を吸入し。

予圧縮して吐出側の７ステム圧に上昇吐出する。したが
って回転により容積の変化するピストン室とこれに滑動
して吸入と吐出を行わしめる弁板からなる。低騒音化の
技術のポイントは、ポンプが流体に気泡が生じることな
く充分に吸い入み得る　吸入側の吸入ボートのピストン
室への開通開始と閉じ完了のタイミングが吸入弁で合っ
ていること、書喉千を鴇−また吐出側ではピスト ン室内の欲圧が吐出側の圧力と同じときに充分に吐出ボ
ートに開通することにある。吸込側も吐出側もこのタイ
ミングは同じ原理であるが、ｆＦｆＩＩ′ｃ吐出側の圧
力上昇がスムーズに行うことは騒音発生のエネルギーの
大きさからも吸入側よシ大きいので、吐出＠について従
来技術を第１図（ａ）、　（ｂ）ｓ−よび（ｃ）によっ
て説明する。第１図（ａ）は従来のピストンポンプの弁
板部の部分断面図を、同図（ｂ）および（ｃ）は弁板の
吸入口、吐出口とＶ溝２よび丸穴の開口とのタイばング
説明図を示す。

ピストンポンプ低騒音化の従来技術は、ピストン室１７
の圧力がこの時使用の／ステム圧になったとき吐出弁板
１が開くようタイミング４をとり、第１図のよりなＶ溝
１Ｂまたは丸穴１９とこれを吐出口３へ結合せしめて。

構成されている。■溝１８及び丸穴１９の開口位置は、
吐出口３より前進した位置から構成され吐出口６全開と
の間に位相進みが作られている。仁の位相差φの進みの
あるＶ溝１８及び丸穴１９と吐出口５への通路２０は。

ポンプが実際面で使用圧力設定の変化２よび運転速度の
変更などかあシ、これらの運転条件の変化に対応した使
用域を与えたものでるる。

次にＶ＃１８および丸穴１９と吐出口６への通路２０の
弁板１上での開口開始位置とＶＩ＃１日の幅Ｐよび深さ
ならびに丸孔の径大きさなど二つの機能が低騒音化に役
立っている。

しかし、理想面から見るとこれらの弁機構は本来一つの
運転条件、すなわち一定のシステム圧力と一定の回転数
の場合に限シ最艮の低騒音化を行い得る弁機構である。

何故ならば、■溝１Ｂ及び丸穴１９の開口開始位置が一
つの設計について決定ずけられているためである。更に
種々の異った運転条件ｙｃ対してＶａ′！または丸穴の
開口開始位置、即ち開口タイミングとｖ溝と丸穴の吐出
口への通路抵抗とは夫々別個に設定することが望ましい
ものでおるが、一般には従来のＶ溝および丸穴による方
法では最適の低騒音運転点は一つしかない設計上の欠点
があシ、この一点の最適運転点以外では騒音の上昇に目
をつぶっている。

本発明は上記の欠点となる問題点を分析し。

タイミングのとり方と絞りの効果を別個にコントロール
できる新規な技術思想に基づく低騒音タイミング弁機構
に注目した点が従来と異る点である。

ぐう　発明の目的 本発明の目的は、容積形液圧機器の広い運転条件に対し
て、常に自動的に最適な弁板開口または閉じ完了時の理
想的タイミングρ≦得られ、また機器の特性に合った絞
り効果奄運転中に運転条件に自動的に合わせて低騒音化
が行えるタイミング弁機構を提供することにある。

（→　発明の構成 そのために本発明は、容積形液圧機器の弁板の吸入口と
吐出口の間にあってポンプ室に面するクール面上に複数
個からなシボンプの回転方向に配列された小穴群があり
、吐出圧力により感応して上記小穴群のそれぞれの小穴
と連通している小穴ボートの開口数を変化せしめる圧力
感応切換弁を有し、上記小穴群は上記ポンプ室から上記
感応切換弁を介して上記吐出口へ連通されるように構成
したことによって、上記吐出圧により小穴群の切換えタ
イミングと絞り効果を最適にして広い運転範囲にわだシ
低騒音化を自動的に行うことができる。

（ホ）実施例 本発明の一実施例を第３図によって説明する。以下、同
一符号は同一部分を示す１．同図は１本発明に係るピス
トンポンプの吐出側ＦＣついての実施例を示すもので、
弁板１の／−ル面上には吸入口２と吐出口６が構成され
１この間に小穴群４−１．４−２．４〜３が設けられて
いる。また弁板１内には破線の枠内にタイミング弁５が
構成され、タイミング弁５は小穴４−１．４−２．４−
１にそれぞれ対応したメタリングボート群６−１．６−
２゜６−３がスプール１５の通路を経て流路７゜８から
ポンプ吐出口５へ連通して２す、また。

スプールの溝中央部は小穴のメータリングボート群全部
を含め、流路７へ通じているが。

スプール１５の左側受圧面１０−２．右側の有効受圧面
１０−１に有効面積差をもたせ。

ここにか＼る吐出圧による力はスプリング１２によシ設
定圧が上ると小穴４−１から４−２．４−３へとメータ
リングボートは閉じて行く圧力感応切換弁よりなってい
る。スプール１５の面積差を有効ならしめるためドレン
口１６が吸入み口２へ結合しである。

一方、弁板１に滑動してポンプ作用をなす容積変化室即
ち図のポンプ室１７はピストンポンプの移動部シリンダ
ブロック１４とピストン１３からなシ、７リンダブロツ
ク１４が矢印の方向に弁板１に対して滑動するとき、ピ
ストン１３は矢印の方向に下降するものとする。

次に実施例の動作について説明する。

ポンプ室１７の圧力は液体が密封室内で圧縮きれると高
圧になり吐出圧に等しいとき小穴から吐出口へ開口され
るのが望ましい。

いま吐出圧力が低い場合の作用について駅間する。図示
のように圧縮行程中のピストン室１７の圧力は小穴４−
１の位置で吐出口３に到達する。−万、吐出して圧力が
低いので、スプール１５はばね１２の力により左側へ押
され、小穴は４−１４−２．４−３のいずれも開口して
いる。

次に吐出圧力が而い場合の作用について説明する。高圧
の吐出圧にするには、前記低圧の場合よりピストン室１
７内での圧縮量を大きくする必要がある。例えば吐出圧
が高い場合、スプール１５は右に移動し、小穴４−１゜
４−２も閉じ、４−３だけ開口して、弁板１とポンプ室
１７との間で圧縮−１ｔｔ’に増すタイミングに自ら調
躾され、小穴の開口数を減じ。

小穴開口のタイミングと小穴の絞り効果が自ら調整され
低騒音化される。

この実施例の効果とし”Ｕ　Ｖｉ、少Ｘ群の配列方法の
パターンと小穴の内径の大小組合せに工夫も合せて、タ
イミングのとり方も第６図のステップ的なものから、も
つと小さいステップ化も可能となり、ポンプ使用中の負
荷変動による吐出圧の変化に対してさらに従来の方式よ
り５〜８　ｃＬｂＡの低騒音化の効果が認められた。特
に高圧ポンプの低圧域での利用の低騒音化の効果はさら
に２倍位であった。

第２図はポング吐出圧力に対する騒音Ｖベル低トの例で
曲線１は在来方式の特性である。

回転数は一定のデータである。本発明による効果を示す
一例として従来方式ならびに本発明の最適点２を一致さ
せて比較すると本発明の方式を利用することによシ騒音
特性は曲線５めようになり点２が従来方式と本発明方式
のタイミングの一致した点とすると、よυ低い圧力の場
合、従来方式は圧力が下がっても騒音は低下せず、小さ
いエネルギー発生のとき本発明の方式より大きな騒音が
認められる。

次に他の実施例を第４図に示す。本実施例では、ポンプ
室の図を省略して、弁板部分の原理図を示す。第１の実
施例と共る点は、タイミング弁をよシ間半な複数の弁と
し、ばねの強さを各小穴について個々に変えたものとし
た。しかし動作の原理としてはやはり複数のタイミング
州別小穴群と圧力による開閉弁による方式でタイミング
と絞り効果を別々に活用した点で同じである。第４図の
吸入口２と吐出口３の間に小穴群、１−ｉ４−２．４−
３があり、小形の簡単な一枚の板と弁ボートからなる差
圧で開口または閉じる複数の弁があり、−ｅれぞれのば
ね２１２２．．２３は２５が最強で２１．２２と弱いば
ねとなっている。吐出口５の吐出圧が高いとげね２１と
ばね２２はたわみ、小穴４−３のみが開き。

第１実施例と同じ原理になる。また、この例ではポンプ
室の圧力も使った例を示しであるが、この場合ポンプ室
の圧力が低い場合にもタイミングを調整できるので７ポ
ンプの圧力によるタイミングの目動１４整のみならず、
ポンプ回転数の変化によるタイミングの自動調整にも役
立つことが効果として認められた。

前記の２つの実施例について何れもピストンポンプの吐
出側についてのみ説明したが、これらはポンプの吸入み
例νよびモータの入口。

出口への応用へも同じく利用ができる。

（へ）発明の効果 本発明の効果は、従来の方式にくらべ弁開口、閉鎖のタ
イミングと小穴の絞り効果を個別に活用できる方法を見
出したため、ポンプ室圧力が吐出口に到達するところで
スムーズに開口できたため、ポンプ室内の過圧縮を防き
゛、ポンプ単体音を低くすることができた。

また、タイミング弁の利用によって圧力の変化１回転の
変化など、液圧機器運転条件の広い範囲で理想的な低騒
音化の条件を満すことが可能になつ゛た。ポンプ、モー
タの入口部分でのタイミングにも活用でき広い範囲での
利用ρＣ可能でめる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の低騒音弁板タイミングの説明図、第１図
（ａ）は従来のピストンポンプの吸入。 吐出構造を示す図、第１図（ｂ）は吸入口および吐出口
とＶ　Ｆ、４弁板とのタイミングを示す図、第１図（Ｑ
）は吸入口および吐出口と丸穴形弁板とのタイミングを
示す図、第２図は圧力に対する騒音レベル効果を示した
もの、第５図は本発明の一実施例を示す図、第４図は本
発明の他の実施例を示す図でめる。 １・・・弁板、２・・・吸入口、３・・・吐出１１，４
−１゜４−２２よび４−６・・・小穴、５・・・タイミ
ング弁、６−１．　６−２　Ｋ？よび６−！Ｉ・・・メ
ータリングボート。 １３・・・ピストン、１４・・・シリンダブロック。 １５・・・スプール 特許出願人　株式会社　東京計器 ＄Ｉ　図 ｔ（２） （ｂ）　（Ｃン ＄２図 尊３閉

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１容積浴液圧機器の吸入口と吐出口の間におって吸
   入・吐出する容積変化室に面した弁板の密封部分上に上
   記容積浴液圧機器の移動部の移動方向に沿って複数個の
   小穴群を配設せしめ、吐出圧力に感応して上記小穴群の
   それぞれの小穴と連通している小穴ボートの開口数を変
   化せしめる圧力感応切換弁を有し、上記小穴群は上記容
   積変化室から上記圧力感応切換弁を介して上記吐出口へ
   連通され、上記吐出圧によシ上記小穴群の切換えタイミ
   ングと絞シ効果を最適にして広い運転範囲にわたり低騒
   音化を自動的に行うようにしたことを特徴とするタイミ
   ング弁機構。 （２）吸入圧力に感応して上記小穴ボートの開口数を変
   化せしめる圧力感応切換弁とした特許請求の範囲第１項
   記載のタイミング弁機構。 （３１吐出圧力または吸入圧力と上記容積変化室の圧力
   との差圧に感応して上記小穴ボートの開口数を変化せし
   める圧力感応切換弁とした特許請求の範囲＠１項記載の
   タイミング弁機構。