(57)【要約】  【課題】      ピストンポンプの運転時に発生する騒音を低減することのできるピストンポンプの騒音低減装置を提供する。  【解決手段】  騒音低減装置１０は、ピストンポンプ１２のシリンダ３２と連通され、シリンダ３２へ供給される作動油を蓄えるタンク１４と、タンク１４内の作動油を押圧する摺動部材８８と、摺動部材８８に対して押圧力を付与するコイルバネ１００とを備えており、摺動部材８８とコイルバネ１００とでタンク１４内の作動油が加圧されることによって、シリンダ３２内の圧力が負圧にならないように保持される。したがって、キャビテーション現象による気泡の発生を抑制でき、気泡が破裂する際の衝撃波によって騒音が発生したり、金属表面が腐食したりするのを防止できる。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンポンプのシリンダと連通され、前記シリンダへ供給される作動油を蓄えるタンク、および
前記タンク内の作動油を連続的に加圧することによって前記シリンダ内の圧力を負圧にならないように保持する加圧手段を備える、ピストンポンプの騒音低減装置。
【請求項２】
前記加圧手段は、前記タンク内に摺動自在に配置された摺動部材と、前記摺動部材を押圧することによって前記タンク内の作動油を加圧するバネとを有する、請求項１に記載のピストンポンプの騒音低減装置。
【請求項３】
前記加圧手段は、前記タンク内に空気を供給するエアポンプと、前記タンク内の圧力を一定に保持する弁とを有する、請求項１に記載のピストンポンプの騒音低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ピストンポンプの運転時に発生する騒音を低減するためのピストンポンプの騒音低減装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のピストンポンプでは、シリンダブロックに設けられた複数のシリンダのそれぞれにピストンが摺動自在に挿入されており、各ピストンの頭部に斜板が当接されており、各ピストンに対して斜板を相対的に回転させることによって各ピストンが往復駆動されていた（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−２８０１６１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のピストンポンプでは、ピストンを引くことによってシリンダ内に作動油を取り込むようにしていたので、作動油を取り込む際には、シリンダ内が負圧になってキャビテーション現象が起こり、気泡が発生していた。そのため、ピストンを押してシリンダから作動油を吐出する際には、シリンダ内に発生した気泡が加圧されて破裂することとなり、破裂の衝撃波によって騒音が発生したり、金属表面が腐食したりしていた。また、作動油を取り込む際には、負圧に引かれたピストンが斜板から離れるため、作動油を吐出する際には、斜板とピストンとが衝突することによって騒音が発生していた。
【０００４】
それゆえに、この発明の主たる目的は、ピストンポンプの運転時に発生する騒音を低減でき、しかも、金属表面の腐食を抑制することのできる、ピストンポンプの騒音低減装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載した発明は、「ピストンポンプ１２のシリンダ３２と連通され、シリンダ３２へ供給される作動油を蓄えるタンク１４、およびタンク１４内の作動油を連続的に加圧することによってシリンダ３２内の圧力を負圧にならないように保持する加圧手段８８，１００を備える、ピストンポンプの騒音低減装置１０」である。
【０００６】
この発明では、タンク１４内の作動油を加圧することによってシリンダ３２内の圧力を負圧にならないように保持しているので、キャビテーション現象による気泡の発生を抑制できる。また、シリンダ３２内へ作動油を取り込む際に、ピストン１８が負圧に引かれるのを防止できる。
【０００７】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明において、「加圧手段は、タンク１４内に摺動自在に配置された摺動部材８８と、摺動部材８８を押圧することによってタンク１４内の作動油を加圧するバネ１００とを有する」ことを特徴とする。
【０００８】
この発明は、摺動部材８８をバネ１００で押圧することによって作動油を加圧するようにしたものである。
【０００９】
請求項３に記載した発明は、請求項１に記載した発明において、「加圧手段は、タンク１４内に空気を供給するエアポンプ１０４と、タンク１４内の圧力を一定に保持する弁１０６，１０８とを有する」ことを特徴とする。
【００１０】
この発明は、タンク１４内へ空気を送り込むことによって作動油を加圧するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１〜３に記載した発明によれば、シリンダ内の圧力を負圧にならないように保持することによって、キャビテーション現象による気泡の発生を抑制できる。したがって、気泡が破裂する際の衝撃波によって騒音が発生したり、金属表面が腐食したりするのを防止できる。また、シリンダ内へ作動油を取り込む際にピストンが負圧に引かれることはないので、ピストンとこれを押圧する斜板との間に隙間が生じるのを防止でき、これらが互いに衝突して騒音が発生するのを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１を参照して、本発明が適用されたピストンポンプの騒音低減装置（以下、単に「騒音低減装置」という。）１０は、ピストンポンプ１２で発生する騒音を低減する機能と、ピストンポンプ１２に供給される作動油を蓄える機能とを併有するものである。言い換えれば、騒音低減装置１０は、作動油を蓄えるタンク１４に対して騒音低減手段を一体的に組み込んだものである。
【００１３】
ピストンポンプ１２は、タンク１４から供給された作動油を各種のアクチュエータへ向けて圧送するものであり、図２および図３に示すように、シリンダブロック１６，ピストン１８，作動空間構成部材２０，カム軸２２，ベアリング固定部材２４および吐出口構成部材２６等によって構成されている。
【００１４】
シリンダブロック１６は、角柱状のブロック本体２８を含み、ブロック本体２８の中心部には、タンク１４からの作動油を作動空間Ａ内へ送り込むための流路３０が軸方向へ延びて形成されており、流路３０の周囲には、複数（この実施例では９本）のシリンダ３２が互いに平行に延びて同一円周上に形成されている。各シリンダ３２の一方端部は、ブロック本体２８の軸方向一方端面に連通されており、他方端部は、流路３４を介してブロック本体２８の軸方向他方端面に連通されている。そして、流路３４には、作動油の逆流を防止するための逆止弁３６が配置されている。
【００１５】
各ピストン１８は、一方端部（頭部）が半球状に形成された円柱状のピストン本体３８を含み、ピストン本体３８の一方端部側面には、作動油を取り込むための取込口４０が形成されており、ピストン本体３８の中心部には、取込口４０からピストン本体３８の他方端面へ至る流路４２が形成されている。また、流路４２には、作動油の逆流を防止するための逆止弁４４が配置されている。そして、ピストン本体３８の他方端部がコイルバネ４６とともにシリンダ３２に挿入されている。したがって、ピストン１８をシリンダ３２へ押し込んだときには、コイルバネ４６が圧縮され、コイルバネ４６によってピストン１８が押し返される。
【００１６】
作動空間構成部材２０は、筒状の本体４８を含み、本体４８の軸方向一方端部には、シリンダブロック１６の端部に嵌合される嵌合部５０が形成されており、軸方向他方端部には、シリンダブロック１６の端面と対向する支持面５２を有するベアリング支持部５４が形成されている。そして、ベアリング支持部５４の支持面５２には、スラストベアリング５６が装着されており、ベアリング支持部５４の内周面には、ベアリング５８が装着されている。嵌合部５０をシリンダブロック１６の端部に嵌合した状態では、作動空間構成部材２０の内側にピストン１８を作動させるための作動空間Ａが構成される。
【００１７】
カム軸２２は、各ピストン１８の半球状の頭部を押圧する押圧面６０を有する斜板６２と、図示しない回転駆動装置（モータ等）に接続される回転軸６４とを含み、回転軸６４がベアリング５８を介して作動空間構成部材２０に支持されている。斜板６２の押圧面６０は、回転軸６４の軸線と直交する面に対して所定角度で傾斜している。したがって、カム軸２２が回転されると、各ピストン１８が押圧面６０に押圧されて往復駆動されることになる。
【００１８】
ベアリング固定部材２４は、ベアリング５８の脱落を防止するためのリング状部材であり、ベアリング固定部材２４の内周面には、シールリング６６が装着されている。
【００１９】
吐出口構成部材２６は、板状の本体６８を含み、本体６８の中心部には、シリンダブロック１６の流路３０と連通する吸入口７０が形成されており、本体６８の一方面には、図３に示すように、シリンダブロック１６の各流路３４と連通するリング状の流路７２が形成されている。また、本体６８の他方面には、流路７２と連通する吐出口７４が形成されている。
【００２０】
ピストンポンプ１２において、図示しない回転駆動装置（モータ等）によってカム軸２２を回転させると、各ピストン１８がコイルバネ４６と押圧面６０とで交互に押圧されて往復駆動される。ピストン１８がコイルバネ４６に押圧されてシリンダ３２から押し出されると、作動空間Ａ内の作動油が流路４２を通してシリンダ３２の内部へ取り込まれる。一方、ピストン１８が押圧面６０に押圧されてシリンダ３２の内部へ押し込まれると、シリンダ３２の内部の作動油が流路３４および７２を通して吐出口７４から吐出される。
【００２１】
騒音低減装置１０は、図４に示すように、作動油を蓄える筒状のタンク１４を含み、タンク１４の軸方向一方端部には、吐出口７６を有する閉塞部材７８が固着されており、タンク１４の側壁には、戻り口８０が設けられている。また、閉塞部材７８には、ピストンポンプ１２の吸入口７０と吐出口７６とを連通する連通部材８２が取り付けられている。そして、タンク１４の軸方向他方端部には、ボルト挿通孔８４を有する蓋体８６が螺合されており、タンク１４の内部には、摺動部材８８が軸方向へ摺動自在に配置されている。
【００２２】
摺動部材８８は、タンク１４の内部に密閉空間Ｂを構成するとともに、密閉空間Ｂ内の作動油を加圧するものであり、タンク１４の内面に摺動自在に嵌合された本体９０を含む。そして、本体９０の外周面には、シールリング９２が装着される溝９４が形成されており、本体９０の中央部には、ボルト挿通孔８４に挿通されたボルト９６（図５）が螺合されるネジ穴９８が形成されている。そして、摺動部材８８と蓋体８６との間には、摺動部材８８を閉塞部材７８側へ押圧するコイルバネ１００が配置されている。
【００２３】
騒音低減装置１０をピストンポンプ１２に装着する際には、まず、図５に示すように、蓋体８６のボルト挿通孔８４にボルト９６を挿通し、その先端部を摺動部材８８のネジ穴９８に螺合する。次いで、ボルト９６を引っ張ることによって、コイルバネ１００を圧縮しながら摺動部材８８を蓋体８６側へ移動させ、摺動部材８８の位置をボルト９６に螺合したナット１０２によって固定する。
【００２４】
そして、図６に示すように、タンク１４の密閉空間Ｂ内に戻り口８０または吐出口７６から作動油を充填し、続いて、図７に示すように、ピストンポンプ１２と騒音低減装置１０とをボルト等を用いて接続し、その後、ボルト９６を取り外す。すると、図８に示すように、コイルバネ１００の復元力Ｆが密閉空間Ｂ内の作動油に作用して、密閉空間Ｂ，作動空間Ａおよびシリンダ３２の内部にある作動油が加圧（たとえば１〜３ｋｇｆ／ｃｍ2）される。作動油の圧力は、ピストンポンプ１２の運転時にシリンダ３２の内部が負圧にならないように設定される。また、作動油の圧力は、騒音低減装置１０における摺動部材８８の初期位置（図６）を変更することによって調整され得る。
【００２５】
ピストンポンプ１２を用いて図示しないアクチュエータを作動させる際には、ピストンポンプ１２の吐出口７４とアクチュエータの吸入口とを送油管等を介して接続し、また、アクチュエータの吐出口と騒音低減装置１０の戻り口８０とを送油管等を介して接続する。そして、図示しない回転駆動装置によってカム軸２２を所定の回転数で回転させる。すると、作動空間Ａにおいては、カム軸２２の回転数に応じた速さでピストン１８が往復駆動され、それに伴って吐出口７４からアクチュエータに作動油が供給される。
【００２６】
このとき、作動油の圧力は、シリンダ３２の内部が負圧とならないように騒音低減装置１０によって高められているので、キャビテーション現象による気泡の発生を抑制できる。また、カム軸２２の回転数が高い場合でも、斜板６２の動きにピストン１８を追従させることができるので、斜板６２とピストン１８との間に隙間が生じるのを防止でき、斜板６２とピストン１８とが衝突することによって生じる騒音を低減することができる。
【００２７】
なお、上述の実施例では、摺動部材８８をコイルバネ１００で押圧することによって作動油を加圧するようにしているが、たとえば図９に示すように、タンク１４内の空気をエアポンプ１０４で加圧することによって作動油の圧力を高めるようにしてもよい。この場合、タンク１４内の圧力は、図９に示すように、減圧弁１０６と逆止弁１０８とによって調整されてもよいし、図１０に示すように、減圧弁１１０とリリーフ弁１１２とによって調整されてもよい。
【００２８】
また、コイルバネ１００やエアポンプ１０４に代えて、図１１に示すようなゴム風船１１４によって作動油の圧力を高めるようにしてもよい。ただし、この場合には、タンク１４内の圧力の調整が困難なため、圧力調整用のエアポンプ１１６を設けておくことが望ましい。
【００２９】
そして、本発明は、図１２に示すような、斜板１１８に対してシリンダブロック１２０が回転されるピストンポンプ１２２や、図１３に示すような、押圧板１２４に対して傾斜されたシリンダブロック１２６が回転されるピストンポンプ１２８にも適用可能である。また、偏心カムによってピストンを押圧するようにしたラジアルピストンポンプ（図示省略）にも適用可能である。つまり、本発明は、シリンダ３２の内部に作動油を取り込むようにしたあらゆる種類のピストンポンプに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ピストンポンプおよび騒音低減装置を示す断面図である。
【図２】ピストンポンプを示す断面図である。
【図３】ピストンポンプを示す側面図である。
【図４】騒音低減装置を示す断面図である。
【図５】摺動部材を移動させた状態を示す断面図である。
【図６】摺動部材を固定した状態を示す断面図である。
【図７】摺動部材の固定を解除した状態を示す断面図である。
【図８】摺動部材によって作動油を加圧している状態を示す断面図である。
【図９】他の騒音低減装置を示す模式図である。
【図１０】図９実施例の変形例を示す模式図である。
【図１１】他の騒音低減装置を示す模式図である。
【図１２】他のピストンポンプを示す断面図である。
【図１３】他のピストンポンプを示す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０…  騒音低減装置
１２…  ピストンポンプ
１４…  タンク
１８…  ピストン
３２…  シリンダ
４６…  コイルバネ
６０…  押圧面
６２…  斜板
８４…  ボルト挿通孔
８８…  摺動部材
９６…  ボルト
１００…  コイルバネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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