(57)【要約】  【課題】ポンプの自吸性能を改善してポンプ全体の性能の向上を図ることによって小型化を可能にし、且つ、個々のピストン挿入孔に於ける圧力変動を滑らかにしてポンプの振動を抑えて騒音を低下させることが可能な構造にする。  【解決手段】シリンダブロックを弁体１１に対して回転させつつ、ピストンを往復運動させることにより、上死点から下死点に向かう吸入行程側で前記弁体１１に設けられている吸入ポート１３からピストン挿入孔に作動油を吸い込み、下死点から上死点に向かう吐出行程側でピストン挿入孔内の流体を前記弁体１１に設けられている吐出ポート３０より吐き出すピストンポンプ形式に於いて、吸入ポート２３を吸入行程と吐出行程の両行程にまたがるようにして設けてなる建設機械の油圧ポンプを提供する。【選択図】図３
2005320908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のピストンと、これらのピストンが摺動する複数のピストン挿入孔を円周方向に所定の間隔で設けている回転可能なシリンダブロックと、前記ピストン挿入孔と対応して円周方向に並んで設けられている吸入ポートと吐出ポートとを有する弁体と、前記シリンダブロックを回転可能に収容したケーシングとを備え、
前記シリンダブロックを前記弁体に対して回転させつつ、前記ピストンを往復運動させることにより、上死点から下死点に向かう吸入行程側で前記吸入ポートから前記ピストン挿入孔に流体を吸い込み、下死点から上死点に向かう吐出行程側で前記ピストン挿入孔内の流体を吐出ポートへ吐き出す建設機械の油圧ポンプに於いて、
前記吸入ポートを前記吸入行程と吐出行程の両行程にまたがるようにして設けたことを特徴とする建設機械の油圧ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば油圧ショベル等に於ける建設機械の油圧ポンプに関するものであり、特に、ピストンポンプ形式の建設機械の油圧ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
此種ピストンポンプ形式の油圧ポンプは、シリンダブロックのピストン挿入孔(シリンダ室)の中で丸棒状のピストンを往復運動させ、該ピストン挿入孔内の容積を変えて液体である作動油を吸い込み側から吐き出し側に押し出す形式のポンプであり、従来から広く知られている(例えば、非特許文献１，特許文献１参照)。
【０００３】
図４は非特許文献１及び特許文献１で開示されている油圧ポンプの構造を模式的に示す縦断面図である。図４に示す油圧ポンプ２０は、斜板式のピストンポンプである。該油圧ポンプ２０は、回転軸線Ｏまわりに回転軸２１を回転自在に軸支するケーシング２２と、該ケーシング２２内に収納され、且つ、回転軸２１に取り付けられ、該回転軸２１と一体に回転するシリンダブロック２３と、該シリンダブロック２３の軸線方向一方(図４の左方)に配置される斜板２４とを備える。
【０００４】
前記ケーシング２２は、シリンダブロック２３を収納するポンプケーシング２２ａと、該ポンプケーシング２２ａの開口を塞ぐバルブカバー２２ｂとから構成される。
【０００５】
前記シリンダブロック２３には、回転軸線Ｏを中心として円周方向に所定の間隔でシリンダ室としてのピストン挿入孔２５，２５…が複数個形成されている。図５は、そのシリンダブロック２３を示す正面図である。この各ピストン挿入孔２５，２５…には、ピストン２６が軸線方向に挿脱自在に挿入される。その各ピストン２６，２６…の先端部には、それぞれシュー２７が回動自在に装着されている。この各シュー２７は、斜板２４に押圧されて支持されており、斜板２４上を回転軸線Ｏまわりに滑動する。
【０００６】
前記ポンプケーシング２２ａを他方側から塞ぐバルブカバー２２ｂとの間には、弁板２８が設けられている。この弁板２８は、バルブカバー２２ｂに回転軸線Ｏまわりの回転が不能な状態で取り付けられており、シリンダブロック２３の他方側面と摺動自在に当接している。図６は、その弁体２８を示す正面図である。該弁体２８には、回転軸線Ｏを通り、回転するピストン２６の上死点と下死点とを結ぶ中心線Ｃに関して一方側(図６中の右方)の吸引領域Ｓ１に吸入ポート２９が形成され、他方側(図６中の左方)の吐出領域Ｓ２に吐出ポート３０が形成されている。吸入ポート２９と吐出ポート３０は、回転軸線Ｏを中心として半円弧状に形成され、中心線Ｃに関して、略左右対称形となっている。
【０００７】
前記シリンダブロック２３に形成された各ピストン挿入孔２５、２５…には、それぞれ連通ポート３１が設けられている。この連通ポート３１は、吸入ポート２９及び吐出ポート３０にそれぞれ対応して開口している。又、吸入ポート２９及び吐出弁３０は、バルブカバー２２ｂに形成される吸引孔３２及び吐出孔３３にそれぞれ連通する。
【０００８】
このように構成された油圧ポンプ２０は、エンジン等で回転軸２１を図４中の左方向から見て時計回りに回転駆動させると、回転軸２１と一体にシリンダブロック２３が回転し、このとき斜板２４の傾きにより、シリンダブロック２３から引き出されて作動油を吸引するピストン２６と、シリンダブロック２３に押し込まれて作動油を吐出するピストン２６とが生じる。そして、吐出される作動油は連通ポート３１から吐出ポート３０を経由してバルブカバー２２ｂの吐出孔３３から吐出される。反対に、吸引される作動油はバルブカバー２２ｂの吸引孔３２から作動油を吸引し、これが吸入ポート２９、連通ポート３１を経由してピストン挿入孔２５内に吸引される。
【０００９】
又、このようにしてシリンダブロック２３が回転し、あるピストン挿入孔２５の連通孔３１の中心が図６中の下側で中心線Ｃに一致したとき、そのピストン挿入孔２５内を摺動するピストン２６が、該ピストン挿入孔２５内で下死点に配置される。反対に、あるピストン挿入孔２５の連通孔３１の中心が図６中の上側で中心線Ｃに一致したとき、そのピストン挿入孔２５内を摺動するピストン２６が、該ピストン挿入孔２５内で上死点に配置される。
【００１０】
従って、本例の構造では、ピストン２６が上死点又は下死点の何れかに配置されているとき、ピストン挿入孔２５の連通孔３１は吸入ポート２９又は吐出ポート３０の何れとも対応していない。
【非特許文献１】「図説機械用語事典」実教出版株式会社  昭和６２年（第２８２頁）
【特許文献１】特許第３１５４３２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
非特許文献１及び特許文献１記載の何れの油圧ポンプも、ピストンが上死点又は下死点の何れかに配置されているとき、ピストン挿入孔の連通孔は吸入ポート，吐出ポートの何れにも対応していないし、又、吸入ポート２９が吸引領域Ｓ１と吐出領域Ｓ２にまたがるようにして設けられてもいない。そして、上死点又は下死点の何れかを越えて、一方のピストン挿入孔の連通孔が吸入ポートに、他方のピストン連通孔が吐出ポートに対応すると、再び作動油の吸引及び吐出が同時に開始される構造になっている。このため、各ピストン挿入孔に於ける圧力変動が大きくなり、この圧力変動がポンプ装置に対する起振力となってポンプを振動させ、この振動が騒音の原因となっている。又、油圧ポンプの自吸性能が悪く、ポンプ全体の性能の向上が望まれている。
【００１２】
そこで、ポンプの自吸性能を良くしてポンプ全体の性能を向上させることによって小型化を可能にし、且つ、個々のピストン挿入孔に於ける圧力変動を滑らかにしてポンプの振動を抑えて騒音を低下させることが可能な構造にするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、複数のピストンと、これらのピストンが摺動する複数のピストン挿入孔を円周方向に所定の間隔で設けている回転可能なシリンダブロックと、前記ピストン挿入孔と対応して円周方向に並んで設けられている吸入ポートと吐出ポートとを有する弁体と、前記シリンダブロックを回転可能に収容したケーシングとを備え、前記シリンダブロックを前記弁体に対して回転させつつ、前記ピストンを往復運動させることにより、上死点から下死点に向かう吸入行程側で前記吸入ポートから前記ピストン挿入孔に流体を吸い込み、下死点から上死点に向かう吐出行程側で前記ピストン挿入孔内の流体を吐出ポートへ吐き出す建設機械の油圧ポンプに於いて、前記吸入ポートを前記吸入行程と吐出行程の両行程にまたがるようにして設けた建設機械の油圧ポンプを提供する。
【００１４】
この構成によれば、吸入行程側で上死点から下死点に向かい、この下死点で吸入を終えて排出行程側に入ると、下死点から上死点に向かう吐出行程側に吸入行程側からまたがって設けられている吸入ポートの一部により、今、吸入を終えたピストン挿入孔内の一部の作動油を同じ吸入ポートからタンクポートに戻して吸入を終了する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、吸入行程側での作動油の吸入を終えて吐出行程側に入ると、今、吸入を終えたピストン挿入孔内の一部の作動油を同じ吸入ポートよりタンクポートに戻して吸入を終了するので、油圧ポンプの自吸性能が向上して回転数が上がり、油圧ポンプを小型化することができる。又、下死点で吸入を終えた後、作動油の一部をタンクポートに戻すことによって、圧力変動曲線が滑らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る建設機械の油圧ポンプについて、好適な実施例をあげて説明する。ポンプの自吸性能を改善してポンプ全体の性能の向上を図ることによって小型化を可能にし、且つ、個々のピストン挿入孔に於ける圧力変動を滑らかにしてポンプの振動を抑えて騒音を低下させることが可能な構造にするという目的を、シリンダブロックを弁体に対して回転させつつ、ピストンを往復運動させることにより、上死点から下死点に向かう吸入行程側で吸入ポートからピストン挿入孔に流体を吸い込み、下死点から上死点に向かう吐出行程側でピストン挿入孔内の流体を吐出ポートへ吐き出すピストンポンプ形式に於いて、吸入ポートを吸入行程と吐出行程の両行程にまたがるようにして設けるようにしたことにより実現した。
【実施例１】
【００１７】
図１乃至図３は本発明の実施の形態に係る建設機械の油圧ポンプの一例を示す。尚、説明の都合上、従来例と同一構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００１８】
図１は建設機械としての油圧ショベルの油圧ポンプを示す。但し、本発明の建設機械は油圧ショベルに限定されるものではない。この油圧ポンプ１０は、斜板式のピストンポンプで、回転軸線Ｏまわりに回転軸２１を回転自在に軸支するケーシング２２と、該ケーシング２２内に収納され、且つ、回転軸２１に取り付けられ、該回転軸２１と一体に回転するシリンダブロック２３と、該シリンダブロック２３の軸線方向一方(図１の左方)に配置される斜板２４と、該シリンダブロック２３のピストン挿入孔２５，２５…に挿脱自在に挿入されるピストン２６と、ケーシング２２のポンプケーシング２２ａを他方側から塞ぐバルブカバー２２ｂとの間に設けられた弁板１１等を備える。
【００１９】
その弁板１１は、バルブカバー２２ｂに回転軸線Ｏまわりの回転が不能な状態で取り付けられており、シリンダブロック２３の他方側面と摺動自在に当接している。図２はそのシリンダブロック２３を示す正面図で、図３はその弁体２８を示す正面図である。該弁体２８には、回転軸線Ｏを通り、回転するピストン２６の上死点と下死点とを結ぶ中心線Ｃに関して一方側(図３中の右方)の吸引領域Ｓ１に吸入ポート１３が形成され、中心線Ｃに関して他方側(図３中の左方)の吐出領域Ｓ２に吐出ポート１４が形成されている。吸入ポート１３と吐出ポート１４は、回転軸線Ｏを中心として半円弧状に形成され、又、図３から明らかなように、吸入ポート１３の円周方向の長さは吐出ポート１４の円周方向の長さよりも長く、下側(下死点側)の一部１３ａが吸入行程の領域Ｓ１から吐出行程の領域Ｓ２内に入り込んで、両行程の領域にまたがるようにして設けられている。
【００２０】
このように構成された油圧ポンプ１０は、エンジン等で回転軸２１を図１中の左方向から見て時計回りに回転駆動させると、回転軸２１と一体にシリンダブロック２３が回転し、このとき斜板２４の傾きにより、シリンダブロック２３から引き出されて作動油を吸引するピストン２６と、シリンダブロック２３に押し込まれて作動油を吐出するピストン２６とが生じる。そして、吐出される作動油は連通ポート３１から吐出ポート１４を経由してバルブカバー２２ｂの吐出孔３３から吐出される。反対に、吸引される作動油はバルブカバー２２ｂの吸引孔３２から作動油を吸引し、これが吸入ポート１３、連通ポート３１を経由してピストン挿入孔２５内に吸引される。
【００２１】
又、このようにしてシリンダブロック２３が回転し、あるピストン挿入孔２５の連通孔３１の中心が図３中の上側で中心線Ｃに一致したとき、ピストン２６は上死点に配置され、反対にピストン挿入孔２５の挿通孔３１の中心が図３中の下側で中心線Ｃに一致したとき、ピストン２６は下死点に配置されている。
【００２２】
そして、本実施の形態の構造では、吸入ポート１３は、下側の一部１３ａが吸入行程の領域(下死点)を越えて吐出行程の領域Ｓ２に入り込んだ状態で設けられているので、ピストン挿入孔２５の連通孔３１の中心が図３中の下側で中心線Ｃと一致した下死点に到達すると、ピストン２６は吸入を終了する。続いて吐出行程の領域Ｓ２に入ると、ピストン２６はシリンダブロック２３に押し込まれて行き、このとき一部１３ａと対応している部分では、今まで吸入して来た作動油を同じ吸入ポート１３からタンクポートに一部押し戻して終了する。又、シリンダブロック２３が更に回転して、ピストン挿入孔２５の連通孔３１が吐出ポート１４と対応すると吐出動作に入る。
【００２３】
従って、このように構成された油圧ポンプの構造では、吸入行程で上死点から下死点に向かい、この下死点で吸入を終えて吐出行程に入ると、下死点から上死点に向かう吐出行程側にまたがって設けられている吸入ポート１３の一部１３ａによって、直前に吸入を終えたピストン挿入孔２５内の一部の作動油を同じ吸入ポート２９からタンクポートに戻して吸入を終了するので、油圧ポンプ１０の自吸性能が向上して回転数が上がり、油圧ポンプ１０を小型化することができる。又、下死点で吸入を終えた後、作動油の一部を戻すことによって、圧力変動曲線も滑らかになり、振動並びに騒音を小さくすることができる。
【００２４】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施の形態として示す建設機械の油圧ポンプの断面図。
【図２】本実施の形態に於ける油圧ポンプで使用しているシリンダブロックの正面図。
【図３】本実施の形態に於ける油圧ポンプで使用している弁板の正面図。
【図４】従来の油圧ポンプの断面図。
【図５】従来の油圧ポンプで使用しているシリンダブロックの正面図。
【図６】従来の油圧ポンプで使用している弁板の正面図。
【符号の説明】
【００２６】
１０    油圧ポンプ
１１    弁板
１３    吸入ポート
１４    吐出ポート
２１    回転軸
２２    ケーシング
２２ａ  ポンプケーシング
２２ｂ  バルブカバー
２３    シリンダブロック
２４    斜板
２５    ピストン挿入孔
２６    ピストン
２７    シュー
３１    連通孔
３２    吸引孔
３３    吐出孔
Ｏ      回転軸線
Ｃ      中心線
Ｓ１    吸引領域
Ｓ２    吐出領域
【図１】
2005320908.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005320908.tif 000005
【図４】
2005320908.tif 000006
【図５】
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【図６】
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