(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプランジャを往復動自在に内装したシリンダブロックを回転自在に備え、かつ円弧状の吐出しポート及び吸込みポートを形成した弁板を備えてなるアキシアルプランジャポンプにおいて、前記シリンダブロックの回転方向の変換時に、前記プランジャが上死点位置に回動されたときに、前記上死点位置を前記吐出しポート又は吸込みポートに連通するために、当該シリンダブロックを回転する駆動軸の回転方向へ前記弁板を僅かに回動可能に設けると共に、前記駆動軸の回転方向へ前記弁板を僅かに回動するための摩擦係合手段を、前記駆動軸と弁板との間に備えていることを特徴とするアキシアルプランジャポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアキシアルプランジャポンプにおいての閉じ込み現象を防止することができるアキシアルプランジャポンプに係り、さらに詳細には、アキシアルプランジャポンプに備えた弁板を僅かに回動可能に構成したアキシアルプランジャポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
アキシアルプランジャポンプにおいては、複数のプランジャ（ピストン）を往復動自在に内装したシリンダブロックをケーシング内に回転自在に備え、このシリンダブロックを回転することによって各プランジャが順次往復動される構成であり、上記各プランジャが上死点位置（シリンダブロックに対して最も深く嵌入した係合状態の位置）から次第に下死点位置（シリンダブロックに対して最も浅く嵌入係合した状態の位置）へ移動するときに作動油を吸込み、逆に下死点位置から上死点位置へ各プランジャが移動するときに作動油を吐出する構成である。
そして、上記シリンダブロックに対応してケーシングに固定して設けられた弁板には、前記プランジャの吸込み工程，吐出し工程の移動位置に対応して円弧状の吸込みポート及び吐出しポートが設けられている。
【０００３】
上記吸込みポートと吐出しポートは僅かに離れて設けられており、上記吸込みポートと吐出しポートとの間の領域が前記プランジャの上死点位置及び下死点位置に相当する位置となっており、プランジャの上死点位置及び下死点位置においてプランジャを内装したプランジャ挿入孔が遮閉されて閉じ込み現象を生じる。
【０００４】
上記閉じ込み現象において、プランジャが下死点位置に位置する場合には、これから吐出し工程に移行するときで、閉じ込められた作動油は低圧であるからあまり大きな問題とならないが、上死点位置においては高圧の作動油が閉じ込められることになり、そして、上死点位置から吸込みポート側へ移動すると大きな圧力変動があり、振動や騒音の原因となっている。
【０００５】
そこで、プランジャの上死点位置での閉じ込み現象を防止するために、この閉じ込み位置と吐出しポートとを連通する切欠きを弁板に設けることが行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
アキシアルプランジャポンプにおいては、シリンダブロックを正回転する場合のみに限るものではなく、逆回転して使用することもある。この場合、吸込みポートと吐出しポートは逆になるものであるから、閉じ込み現象を防止するために、吸込みポートと吐出しポートとにそれぞれ前述した切欠きを設けることも可能である。
【０００７】
しかし、弁板とシリンダブロックは密着しているものではなく、運転状態によっても異なるが、弁板とシリンダブロックとの間には約０．０１ｍｍ程度の微少間隙が存在するものであるから、前記切欠きは作動油の漏れと関連しており、大きすぎるとポンプ性能の低下をもたらし、小さすぎると振動防止，騒音防止の効果が期待できず、適正な切欠きを形成することが難しいという問題がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、本発明は、複数のプランジャを往復動自在に内装したシリンダブロックを回転自在に備え、かつ円弧状の吐出しポート及び吸込みポートを形成した弁板を備えてなるアキシアルプランジャポンプにおいて、前記シリンダブロックの回転方向の変換時に、前記プランジャが上死点位置に回動されたときに、前記上死点位置を前記吐出しポート又は吸込みポートに連通するために、当該シリンダブロックを回転する駆動軸の回転方向へ前記弁板を僅かに回動可能に設けると共に、前記駆動軸の回転方向へ前記弁板を僅かに回動するための摩擦係合手段を、前記駆動軸と弁板との間に備えている構成である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１を参照するに、本実施の形態に係るアキシアルプランジャポンプ１は、筒状のシリンダブロックケーシング３の一端側に斜板ケーシング５を固定し、他端側に軸受ケーシング７を固定した態様である。
【００１１】
前記シリンダブロックケーシング３内には筒状部材９が嵌合固定してあり、この筒状部材９内には、軸受１１を介してシリンダブロック１３が回転自在に嵌合支持されている。このシリンダブロック１３の同一円周上には複数のプランジャ挿入孔１５が等間隔に設けてあり、各プランジャ挿入孔１５にはプランジャ（ピストン）１７がそれぞれ出入する方向へ摺動自在に嵌入してある。
【００１２】
上記各プランジャ１７の先端は球状に形成してあり、このプランジャ１７の球頭部１９は、円板状の押え板２１に支持されたシュー２３に摺回動自在に支持されている。そして、上記押え板２１は、前記斜板ケーシング５内に固定した斜板２５の傾斜面に摺動自在に摺接されている。
【００１３】
前記シリンダブロック１３を回転するために、軸受ケーシング７にベアリング２７を介して駆動軸２９が回転自在に支持されており、かつこの駆動軸２９の先端部は前記シリンダブロック１３と適宜に連結してある。また、前記駆動軸２９の先端部にはバネ３１によって突出する方向へ付勢されたプランジャ３３が設けられており、このプランジャ３３は、先端部に備えたボール３５を介して前記押え板２１を前記斜板２５の傾斜面へ押圧している。
【００１４】
前記軸受ケーシング７とシリンダブロック１３との間には円形の弁板３７が介在してある。この弁板３７は、軸受ケーシング７に設けたピン係合孔３９（図３参照）に弁板３７に備えたピン４１を係合することによって回動を規制されている。また、上記弁板３７には、図２に示すように、円弧状の吸込みポート４３と吐出しポート４５が設けられている。
【００１５】
上記吸込みポート４３と吐出しポート４５は、前記斜板２５の傾斜面に沿って押え板２１が回動することにより、前記シリンダブロック１３におけるプランジャ挿入孔１５へプランジャ１７が最も深く入り込んだ係合状態の上死点位置４７と、上記プランジャ挿入孔１５に対してプランジャ１７が最も浅く入り込んだ係合状態の下死点位置４９との間に長く形成してある。なお、上記吸込みポート４３と吐出しポート４５は、シリンダブロック１３の回転方向が逆になることによって吸込み、吐出しの機能が逆になるものである。
【００１６】
そして、前記軸受ケーシング７には、上記吸込みポート４３，吐出しポート４５に対応して吸込み口５１，吐出し口５３が形成してある。この吸込み口５１及び吐出し口５３は、前記シリンダブロック１３の回転方向が逆になると、その機能が逆になるものである。
【００１７】
以上のごとき構成において、駆動軸２９の正回転によってシリンダブロック１３が正回転され、図２において（図２にはシリンダブロックは省略）時計回り方向に回転すると、プランジャ１７が上死点位置４７から下死点位置４９へ回動されるに従ってシリンダブロック１３のプランジャ挿入孔１５内へ作動油を吸込みポート４３，吸込み口５１から吸込み、そして、下死点位置４９から上死点位置４７へ回動されるに従ってプランジャ挿入孔１５内の作動油を吐出しポート４５，吐出し口５３から吐出すことになる。
【００１８】
前記駆動軸２９の逆回転によってシリンダブロック１３が逆回転されて、図２において反時計回り方向に回転することとなり、吐出しポート４５から作動油を吸込み、吸込みポート４３から作動油を吐出すことになるものである。すなわち、駆動軸２９を正回転又は逆回転することにより、作動油の流れ方向が逆になるものであり、吸込みポート４３，吐出しポート４５の吸込み、吐出しの機能が逆になるものである。
【００１９】
ところで、プランジャ１７が上死点位置４７に回動されたときには、プランジャ挿入孔１５は吐出しポート４５及び吸込みポート４３に連通することなく閉じた状態となり、少量の作動油を閉じ込めることになって高圧を発生する。そして、シリンダブロック１３が僅かに回動されて吸込みポート４３に連通した瞬間に上記高圧が急激に開放されるので、振動や騒音を発生することになる。
【００２０】
そこで、本実施の形態においては、前記駆動軸２９の回転方向へ弁板３７を僅かに回転可能に構成して、前記上死点位置４７を吐出しポート４５（逆回転時には吸込みポート４３）に連通し、上死点位置４７での閉じ込み現象を防止するように構成してある。
【００２１】
すなわち、図３に詳細に示すように、ピン４１が係合したピン係合孔３９を僅かに大きく又は円弧状の長孔に形成して、弁板３７を僅かに回動可能に構成してあり、この弁板３７の回動範囲はピン係合孔３９によってピン４１が規制されることによって規定してある。なお、上記弁板３７の回動範囲は、前記駆動軸２９の正回転によるシリンダブロック１３の正回転時には前記吐出しポート４５の端部が上死点位置４７へ僅かに掛り、逆回転時には前記吸込みポート４３の端部が上死点位置４７へ僅かに掛って、上死点位置４７においての閉じ込み現象により発生する高圧を防止できる範囲である。
【００２２】
前記駆動軸２９の回転方向へ弁板３７が回動するように、駆動軸２９と弁板３７との間に適宜の摩擦を生じせしめるための摩擦係合手段５４が設けてある。より詳細には、上記摩擦係合手段５４の１例として、本例においては、駆動軸２９の適数箇所には、係止部材としてのボール５５を突出する方向へバネ５９等によって付勢したボールプランジャ５７が設けてあり、上記ボール５５は、前記弁板３７の内周面に適宜範囲に亘って形成した溝又は孔状の係止部６１と係合離脱自在に係合してある。なお、係止部材５５と係止部６１とは相対的な関係にあり、弁板３７の内周面側に係止部材５５を設け、駆動軸２９側に係止部６１を形成してもよいものである。
【００２３】
上記構成により、駆動軸２９を正回転すると、前記摩擦係合手段５４の作用すなわち係止部材としてのボール５５が係止部６１に係合するので、弁板３７は駆動軸２９の回転方向へ回動する。しかし弁板３７が同方向へ僅かに回動されると、弁板３７に備えたピン４１がピン係合孔３９に当接して回動を停止する。そして、前記係合部６１から前記ボール５５が離脱するので、弁板３７は上述のように僅かに回動した位置に停止した状態にある。逆に、前記駆動軸２９が逆回転したときには、弁板３７は駆動軸２９の回転に従って逆回転方向へ僅かに回動されるものである。
【００２４】
したがって、駆動軸２９の正回転時には、図２において弁板３７が時計回り方向へ僅かに回動されて、吐出しポート４５の端部が上死点位置４７へ僅かに掛り、逆に、駆動軸２９の逆回転時には、弁板３７が図２において反時計回り方向へ僅かに回動されて、吸込みポート４３の端部が上死点位置４７へ僅かに掛ることになって、前記駆動軸２９の正逆回転によるシリンダブロック１３の正逆回転時に、上死点位置４７での閉じ込み現象を解消することができるものである。
【００２５】
なお、本発明は前述のごとき実施の形態のみに限るものではなく、適宜の変更を行うことにより、その他の形態でも実施可能である。すなわち、図２に想像線で示すように、弁板３７にレバー３７Ｌを設けて、ケーシングに形成したスリット（図示省略）から上記レバー３７Ｌを外部へ突出し、このレバー３７Ｌに連動連結した小型の油圧シリンダやソレノイド等のごとき適宜のアクチュエータＡＣによって前記弁板３７を正逆方向へ僅かに回動する構成とすることも可能である。
【００２６】
このような構成とすることにより、大きな力で弁板３７を回動することができ、弁板３７を確実に回動することができるものである。
【００２７】
なお、上記説明は、斜板式のアキシアルプランジャポンプの場合について例示したが、斜軸式のアキシアルプランジャポンプにも容易に実施可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上のごとき説明より理解されるように、本発明によれば、駆動軸，シリンダブロックの回転方向へ弁板を僅かに回動可能に設けて、プランジャの上死点位置を吐出し側のポートの１部に掛るようにしたので、上死点位置での閉じ込み現象を防止でき、前述したごとき従来の問題点を解消することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るプランジャポンプの断面説明図である。
【図２】弁板の説明図である。
【図３】図１における主要部分の拡大説明図である。
【符号の説明】
１  アキシアルプランジャポンプ
１３  シリンダブロック
１５  プランジャ挿入孔
１７  プランジャ（ピストン）
２１  押え板
２５  斜板
２９  駆動軸
３７  弁板
３９  ピン係合孔
４１  ピン
４３  吸込みポート
４５  吐出しポート
４７  上死点位置
４９  下死点位置
５４  摩擦係合手段
５７  ボールプランジャ
６１  係止部
【図１】
0004642964.tif 000002
【図２】
0004642964.tif 000003
【図３】
0004642964.tif 000004