(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、本体に回転自在に支承される主軸と、本体内で主軸とスプライン結合され軸方向に主軸を中心とする円周上に複数のシリンダを穿設したシリンダブロックと、シリンダブロックの各シリンダ内に往復運動可能に嵌挿された複数のピストンと、各ピストンのシリンダブロックからの突出側頭部に揺動自在に係合しシリンダに連通する通路を有する複数のシューと、各シューを摺接させる摺動面を形成する斜板と、斜板を傾動可能に支持する傾動支持部と、本体とシリンダブロックとの間で各シリンダと本体とに設けた給排通路を切換えるバルブプレートと、斜板を傾動する制御ピストン・シリンダと、制御ピストンに対抗して斜板とケーシング間に介装されるばね部材とを備え、シリンダ内の圧油を連通路を介して制御シリンダに導入し、ばね部材に対抗する制御ピストンで斜板を傾動させ、定馬力制御するアキシャルポンプにおいて、前記制御シリンダに導入する圧油を斜板の摺動面に設けた検出部から斜板の傾動支持部に設けた潤滑部を経由して連通するようにしたことを特徴とするアキシャルピストンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、１つのシリンダブロックに対し、１つ又は２つ以上の吐出ポ−トを持つアキシャルピストンポンプにおける斜板の傾転角を制御する制御ピストンに導入する圧力の検出手段に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アキシャルピストンポンプおける斜板の傾転角を制御する制御ピストンに導入する圧力の検出手段に関するものとして、例えば、特開平６−３０７３３０号公報の第１図に開示されたものがあり、これについて説明する。
【０００３】
このアキシャルピストンポンプでは、シリンダバレルの外側開口穴及び内側開口穴とを吐出行程域で交互に連通可能にバルブプレ−トの二つの円弧状外側溝、円弧状内側溝の中間に開口穴を設けて、二つの吐出ポ−トの中間圧力を一つあるいは複数得て、この中間圧力を圧力連通路を介してコントロ−ルピストンに導き、斜板を傾動させ、斜板の傾転角に見合った吐出量が得られようポンプ軸入力を一定に保つ、定馬力制御を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記アキシャルピストンポンプの構造ものでは、コントロ−ルピストンに中間圧力を導くのに、圧力検出ポ−トである開口穴を一つにするために、二つの吐出ポ−トの中間圧力が必要になり、二つの吐出ポ−トの圧力がポンプの回転により交互になるようにバルブプレ−トの二つの円弧状外側溝、円弧状内側溝の中間位置に圧力検出ポ−トである開口穴を設けなければならず、このため、シリンダバレルの外側開口穴及び内側開口穴を大きくしなければならなくなり、作動油中に混入している異物等によりバルブプレ−トとシリンダブロックの摺動面に円周状の傷が発生した場合、２つの吐出ポ−トが傷を介して連通し、ポ−ト間の油のふきぬけが発生する恐れがあるという問題がある。また、上記構造の場合は、吐出ポ−トが２つの場合にのみ適用可能な構造となっており、２つを超える数の吐出ポ−トを持つピストンポンプにおいては、別途圧力検出部を吐出ポ−トに設置しなければならないという問題がある。さらに、コントロ−ルピストンに中間圧力をポ−トブロックから導くためには、吐出ポ−ト近傍に油路を確保する必要があり、ピストンポンプの小型化が図れないという問題があった。
【０００５】
そこで、この発明は、コントロ−ルピストンに中間圧力を導くための圧力検出ポ−トを従来のように  バルブプレ−トの二つの円弧状外側溝、円弧状内側溝の中間位置には設けずに、１つ又は複数の吐出ポ−トの中間圧力である平均圧力を検出し、バルブプレ−トとシリンダブロックの摺動面に発生する傷によるポ−ト間の油のふきぬけを防止するとともに、吐出ポ−トの数に限定されない圧力検出手段を提供し、吐出ポ−ト近傍での圧力連通路の加工を避けて、ピストンポンプのコンパクト化を図ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明では、本体と、本体に回転自在に支承される主軸と、本体内で主軸とスプライン結合され軸方向に主軸を中心とする円周上に複数のシリンダを穿設したシリンダブロックと、シリンダブロックの各シリンダ内に往復運動可能に嵌挿された複数のピストンと、各ピストンのシリンダブロックからの突出側頭部に揺動自在に係合しシリンダに連通する通路を有する複数のシューと、各シューを摺接させる摺動面を形成する斜板と、斜板を傾動可能に支持する傾動支持部と、本体とシリンダブロックとの間で各シリンダと本体とに設けた給排通路を切換えるバルブプレートと、斜板を傾動する制御ピストン・シリンダと、制御ピストンに対抗して斜板とケーシング間に介装されるばね部材とを備え、シリンダ内の圧油を連通路を介して制御シリンダに導入し、ばね部材に対抗する制御ピストンで斜板を傾動させ、定馬力制御するアキシャルポンプにおいて、前記制御シリンダに導入する圧油を斜板の摺動面に設けた検出部から斜板の傾動支持部に設けた潤滑部を経由して連通するようにしたことを特徴とするアキシャルピストンポンプ。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
この実施の形態に関わるアキシャルピストンポンプは、図１に示すように、本体１が、ケ−シング２とフロントカバ−３とからなっている。
【０００９】
本体１の内部にはシ−ル部材４でシ−ルされ、軸受５ａ，５ｂで支承される主軸６とスプライン結合して、一体的に回転するシリンダブロック７が収めらている。
【００１０】
このシリンダブロック７には、主軸６を中心にして異なる円周上に等間隔で複数の中空なピストン８が配設されている。
【００１１】
各ピストンは８、シリンダブロック７に成形したシリンダ９に摺動自由に嵌挿され、シリンダ室１０を区画し、ピストン８の頭部８ａはリテ−ナ１１によって保持されるシュ−１２と揺動可能に係合しながら斜板１３に摺接する。
【００１２】
リテ−ナ１１は、シリンダブロック７内に嵌挿されるばね１５，ピン１６を介して付勢されるブッシュ１７によって揺動自由に押圧されている。
【００１３】
斜板１３に成形される半円筒状の傾動部１３ａは、フロントカバ−３に設けた半円状の凹部３ａに介装した軸受１８に摺接して、傾動するように傾動支持部を形成しており、また、斜板１３の傾動部１３ａには軸受潤滑用の油溜まり凹部１３ｄが成形され、潤滑部を形成している。
【００１４】
シュ−１２には凹部１２ａと連通穴１２ｂが連通して設けられており、連通穴１２ｂの一端側はピストン８の中空路８ｂを介してシリンダ室１０に、他端側の凹部１２ａは、斜板１３の摺接面１３ｂの吐出行程に開口する検出ポ−トである連通孔１３ｃとそれぞれ間欠的に連通するようになっている。
【００１５】
そして、この連通孔１３ｃは、斜板１３の傾動部１３ａに設けた油溜まり凹部１３ｄと連通している。
【００１６】
シリンダブロック７の他端側は、ピン１９で係止されたバルブプレ−ト２０と摺接し、シリンダブロック７の回転により往復動するピストン８によるシリンダ９に対する作動油の吸込み、吐出を切り換える。
【００１７】
フロントカバ−３には制御シリンダ２１が成形されており、このシリンダ２１に摺動自由に制御ピストン２２が嵌挿され、制御ピストン２２により制御シリンダ室２３が区画されている。
【００１８】
制御ピストン２２の一端２２ａは斜板１３と当接しており、斜板１３の反対側には制御ばね２４ａ，２４ｂが調整部材２５により調整自在に装着されて、制御ピストン２２の動きに対して逆方向に付勢するように設けてある。
【００１９】
フロントカバ−３には、制御シリンダ室２３に連通する制御通路２６、絞り２６ａが設けられており、この制御通路２６は、斜板１３の傾動部１３ａに介装した軸受１８に設けた小孔１８ａを介して軸受潤滑用の油溜まり凹部１３ｄと連通されている。
【００２０】
シリンダ室１０内の圧力がシュ−１２に設けた連通穴１２ｂ、凹部１２ａ、斜板１３に成形した検出ポ−ト である連通孔１３ｃ、油溜まり凹部１３ｄ、軸受１８の小孔１８ａ、制御通路２６、絞り２６ａを介して制御シリンダ室２３に制御圧力として導入されると、制御ばね２４ａ，２４ｂに対抗して制御シリンダ室２３内に反力が生じて、その反力に相応して制御ピストン２２が伸張して、斜板１３を傾動させ、斜板１３の傾転角に見合った吐出量が得られるように、ポンプ主軸６の軸入力を一定に保つ、定馬力制御が行われる。
【００２１】
次に、その作用について説明する。
今、仮に、図示しない電動機等によりポンプの主軸６が回転すると、主軸６に連動してシリンダブロック７が回転する。
【００２２】
シリンダブロック７が回転すると、シュ−１２は、斜板１３の摺動面１３ｂを摺動しながら、順次軸６方向に往復運動を繰り返し、シュ−１２に係合したピストン８が伸張行程でシリンダ室１０に作動油を導き入れ、圧縮行程では作動油を加圧して、吐出する。
【００２３】
ピストン8の圧縮行程において、シリンダ室10内の圧油は、シュー12の連通穴12ｂ、凹部12ａ、斜板13の摺接面13ｂに開口する検出ポートである連通孔13ｃとそれぞれ間欠的に連通して、傾動部13ａに設けた油溜まり凹部13ｄに導入され、斜板13の傾動部13ａと軸受18との潤滑、あるいは静圧軸受として作用するとともに、さらに、油溜まり凹部13ｄより軸受18の小孔18ａ、制御通路26、絞り26aを介して制御シリンダ室23にシリンダ室10内の圧油が制御圧力として導入されると、制御ピストン22には制御ばね24ａ，24ｂに対抗して反力が生じて、その反力に相応して制御ピストン21で斜板13を傾動して、斜板13の傾動角に見合った吐出量が得られるようポンプ主軸6の軸入力を一定に保つ、定馬力制御が行われる。
【００２４】
このように、制御シリンダ室２３に導入する制御圧力である制御圧力を斜板１３の摺接面１３ｂの吐出行程に開口する検出ポ−トである連通孔１３ｃを介して間欠的に連通し、ポンプ主軸６の軸入力を一定に保つ、定馬力制御を行うとともに、斜板１３の傾動部１３ａの潤滑、静圧軸受をも兼ねるようにしたので、制御ピストン２２に制御圧力を導くための検出ポ−トを従来のように、バルブプレ−トの二つの円弧状外側溝、円弧状内側溝の中間位置には設けずに平均圧力である制御圧力を検出できるようになり、シリンダバレル（シリンダブロック）の外側開口穴及び内側開口穴を大きくする必要がなくなり、シリンダブロックとバルブプレ−トの摺動面に傷が発生した場合に於いても、ポ−ト間の油のふきぬけの発生を防止することが可能になる。そして、また、圧力の検出部を斜板のシュ−の摺動面に設けたことにより、吐出ポ−トの数に関係なく制御圧力を検出することが可能となる。さらに、制御シリンダに導入する圧油を斜板の傾動支持部に設けた潤滑部を経由して連通するようにしたので、斜板の傾動支持部の潤滑を兼ねることができるとともに、制御シリンダへ連通する制御通路と一部共有化が図れ、吐出ポ−ト 近傍での制御通路が不要となることにより、ピストンポンプの小型化が可能となる。
【００２５】
図２は本発明の第２の実施例を示すもので、本実施例については、前記第１の実施例とは、斜板を傾動する制御ピストンをケ−ス内に設けた点のみを相違するので、同一の構成については省略し、相違する構成に付いてのみ説明する。
【００２６】
ケ−ス２には制御シリンダ２７が成形されており、このシリンダ２７に摺動自在に制御ピストン２８が嵌挿され、制御ピストン２８により制御シリンダ室２９が区画されている。
【００２７】
制御ピストン２８の一端２８ａは、部材３０を介して斜板１３に当接しており、斜板１３の傾動に対して互いに相反する向きに作用するような斜板の位置に制御ばね２４ａ，２４ｂが調整部材２５により調整自在に装着されて、制御ピストン２８の動きに対して逆方向に付勢するように設けてある。
【００２８】
フロントカバ−３、ケ−ス２には、制御シリンダ室２９に連通する制御通路３１，３２、絞り３２ａが設けられており、この制御通路３１，３２は、前記第１の実施例と同様に、斜板１３の傾動部１３ａに介装した軸受１８に設けた小孔１８ａを介して軸受潤滑用の油溜まり凹部１３ｄと連通されている。
【００２９】
シリンダ室１０内の圧油がシュ−１２に設けた連通穴１２ｂ、凹部１２ａ、斜板に成形した連通孔１３ｃ、油溜り凹部１３ｄ、軸受１８の小孔１８ａ、制御通路３１、３２、絞り３２ａを介して制御シリンダ室２９に制御圧力として導入されると、制御ばね２４ａ，２４ｂに対抗して制御シリンダ室２９内に反力が生じて、その反力に相応してピストン２８が伸張して、斜板１３を傾動して、斜板１３の傾転角に見合った吐出量が得られるようになっている。
【００３０】
図３は本発明の第３の実施例を示すもので、斜板を傾動する傾動部の構成のみを相違するので、同一の構成については省略し、相違する構成に付いてのみ説明する。
【００３１】
斜板３５の背面３５ａに球状凹部３５ｄが成形されており、この球状凹部３５ｄに斜板３５の摺接面３５ｂの吐出行程に開口する検出ポ−トである連通孔３５ｃと連通している。
【００３２】
フロントカバー3には、穴3ａが形成されており、この穴3ａに球状部36ａを有する傾動部材36の通路36ｂを嵌挿、固定してあり、斜板35の背面35ａの球状凹部35ｄに傾動部材36の球状部36ａが摺接するように嵌挿されて傾動支持部を形成する。
【００３３】
傾動部材３６には通路３６ｂと円錐状拡径部３６ｃが連通して成形されており、円錐状拡径部３６ｃは、斜板３５の摺接面３５ｂの吐出行程に開口する検出ポ−トである連通路３５ｃと連通し潤滑部を形成し、通路３６ｂは、フロントカバ−に３設けた制御通路３７、絞り３７ａと接続されている。
【００３４】
シリンダ室１０内の圧油がシュ−１２に設けた連通路１２ｂ、凹部１２ａ、斜板３５に成形した連通路３５ｃ、油溜りとなる円錐状拡径部３６ｃ、通路３６ｂ、制御通路３７、絞り３７ａを介して制御シリンダ室２３に制御圧力として導入されると、制御ばね２４ａ，２４ｂに対抗して制御シリンダ室２３内に反力が生じて、その反力に相応してピストン２２が伸張して、斜板３５を傾動部材３６を支点として傾動して、斜板３５の傾転角に見合った吐出量が得られるようになっている。
【００３５】
さらに、図４は本発明の第４の実施例を示すもので、斜板を傾動する傾動部の構成のみを相違しており、同一の構成については省略し、相違する構成に付いてのみ説明する。
【００３６】
斜板３８には左右にトラニオンシャフト３８ｅ，３８ｆが設けられ、一方のトラニオンシャフト３８ｅでは、ケ−ス３９に成形した穴３９ｃに装着するベアリング４０で、他方のトラニオンシャフト３８ｆは、穴３９ｄに装着するメタル軸受４１とで回動自由に支承されて傾動支持部を形成し、穴３９ｃ，３９ｄにはシ−ル部材４３を介して嵌挿される蓋４４がボルト４５で締結されている。
【００３７】
他方のトラニオンシャフト３８ｆにはメタル軸受４１に摺接する摺接面３８ｇに凹部３８ｈが成形されている。
【００３８】
この凹部３８ｈは、斜板３８の摺接面３８ｂの吐出行程に開口する検出ポ−トである連通孔３８ｃとそれぞれ間欠的に連通し、トラニオンシャフト３８ｆとメタル軸受４１との潤滑をする潤滑部を形成している。
【００３９】
そして、この凹部３８ｈよりメタル軸受４１、ケ−ス３９に亘って設けられる制御通路４２、絞り４２ａを介して図示しない制御シリンダに接続されている。
【００４０】
ピストン８の圧縮行程において、シリンダ室１０内の圧油は、シュ−１２の連通穴１２ｂ、凹部１２ａ、斜板３８の摺接面３８ｂに開口する検出ポ−トである連通孔３８ｃとそれぞれ間欠的に連通し、連通孔３８ｃよりトラニオンシャフト３８ｆの凹部３８ｈに導入され、斜板３８のトラニオンシャフト３８ｆとメタル軸受４１との潤滑、あるいは静圧軸受として作用するとともに、さらに、トラニオンシャフト３８ｆの凹部３８ｈより制御通路４２、絞り４２ａを介して図示しない制御シリンダ室にシリンダ室１０内の圧油が制御圧力として導入されると、図示しない制御ピストンには制御ばねに対抗して反力が生じて、その反力に相応してピストンで斜板を傾動して、斜板の傾転角に見合った吐出量が得られようポンプ主軸６の軸入力を一定に保つ、定馬力制御が行われる。
【００４１】
なお、上記の各実施例は、アキシャルピストンポンプの例を説明したが、本発明は、上記アキシャルピストンポンプに限らず、同様に効果が期待できる範囲でアキシャルピストンモ−タにも適用できることは言うまでもない。
【００４２】
【発明の効果】
この発明によれば、シリンダ内の圧油を連通路を介して制御シリンダに導入し、ばね部材に対抗する制御ピストンで斜板を傾動させ、定馬力制御するアキシャルピストンポンプであって、前記制御シリンダに導入する圧油の検出部を斜板の摺動面に設けて連通するようにしたので、従来例のように、二つの吐出ポートの圧力がポンプの回転により交互になるようにバルブプレートの二つの円弧状外側溝、円弧状内側溝の中間位置に圧力検出ポートである開口穴を設けることもなく、また、シリンダバレルの内外側開口穴（キドニーポート）を大きくする必要もなくなり、バルブプレートとシリンダブロックの摺動面に円周上に傷が発生した場合に於いても、傷を介して2つのポートが連通することなく、ポート間のふきぬけを防止することができる。また、圧力の検出部を斜板の摺動面に設けたことにより、主軸の回転中にシューの凹部が斜板の圧力検出部上を通過することにより制御圧力が検出できるため、吐出ポートの数に制限されることなく定馬力制御が可能となる。さらに、制御シリンダに導入する圧油を斜板の傾動支持部に設けた潤滑部を経由して連通するようにしたので、斜板の傾動支持部潤滑を兼ねることができるとともに、制御シリンダへ連通する制御通路と一部共有化が図れ、吐出ポート近傍での制御通路が不要となるため、ピストンポンプが小型になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態例を示すアキシャルピストンポンプの正面断面図である。
【図２】同じく図１における制御ピストンをケ−スに介装したアキシャルピストンポンプの正面断面図である。
【図３】同じく図１における斜板を主軸に直交する軸線を形成する２個の球状体又は円筒状体により傾動支持したアキシャルピストンポンプの正面断面図である。
【図４】同じく図２における斜板をトラニオンシャフトにて傾動支持したアキシャルピストンポンプの上面断面図である。
【符号の説明】
１    本体
２    ケ−ス
３    フロントカバ−
４    シ−ル部材
５ａ，５ｂ  ベアリング
６    主軸
７    シリンダブロック
８    ピストン
８ａ  頭部
８ｂ  中空路
９    シリンダ
１０    シリンダ室
１１    リテ−ナ
１２    シュ−
１２ａ  凹部
１２ｂ  連通路
１３    斜板
１３ａ  傾動部
１３ｂ  摺動面
１３ｃ  連通孔
１３ｄ  油溜まり凹部
１５    ばね
１６    ピン
１７    ブッシュ
１８    軸受
１８ａ  小孔
１９    ピン
２０    バルブプレ−ト
２１    制御シリンダ
２２    制御ピストン
２３    制御シリンダ室
２４ａ，２４ｂ  ばね
２５    調整部材
２６    制御通路
２７    制御シリンダ
２８    制御ピストン
２９    制御シリンダ室
３０    部材
３１，３２  制御通路
３５    斜板
３５ａ  背面
３５ｂ  摺動面
３５ｃ  連通孔
３５ｄ  球状凹部
３６    傾動部材
３６ａ  球状部
３６ｂ  連通路
３６ｃ  円錐状拡径部
３６ｄ  ステム
３７    制御通路
３８    斜板
３８ｂ  摺動面
３８ｃ  連通路
３８ｅ，３８ｆ  トラニオンシャフト
３８ｇ  摺接面
３８ｈ  凹部
３９    ケ−ス
３９ｃ，３９ｄ  穴
４０    ベアリング
４１    メタル軸受
４２    制御通路
４３    シ−ル部材
４４    蓋
２６ａ，３２ａ，３７ａ，４２ａ  絞り
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0003668582.tif 000005