JP2009013908A - Piston pump or motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ピストンポンプ又はモータに関し、さらに詳細にはポンプとモータ両方に使用できることができ、閉じ込み行程での騒音を低減したピストンポンプ又はモータに関する。 The present invention relates to a piston pump or a motor, and more particularly to a piston pump or a motor that can be used for both the pump and the motor and has reduced noise in the closing stroke.
従来、例えば、回転支持軸に対して回転可能にされたシリンダに放射状に明けられた複数のピストン穴と、ピストン穴に連通して回転支持軸側に設けられた高圧又は低圧ポートと選択的に連通する開口穴と、ピストン穴に放射軸方向に移動可能にされたピストンと、でピストン室を形成し、シリンダの回転に伴い、ピストンの反前記ピストン室側に揺動可能に連結されたシューの先端に設けられた部分円筒面をカムリングの内周面に摺動させることにより、ピストン室を拡縮して、ポンプ又はモータ作用をするラジアルピストンポンプ又はモータは公知である。かかるラジアルピストンポンプ又はモータの騒音はシリンダ室の圧油が低圧側へ一気に排出されることにより大きくなることが知られている。この対策のため、特許文献1では上死点に減圧蓄圧器を下死点側では加圧蓄圧器を設け、シリンダ室の急減期な圧力変動を防止し騒音低減を計っている。
Conventionally, for example, a plurality of piston holes radiated in a cylinder made rotatable with respect to a rotation support shaft, and a high-pressure or low-pressure port provided on the rotation support shaft side in communication with the piston hole are selectively used. A piston chamber is formed by the opening hole that communicates with the piston that is movable in the radial axis direction in the piston hole, and the shoe that is swingably coupled to the piston chamber side opposite to the piston as the cylinder rotates. A radial piston pump or motor that performs a pump or motor action by expanding and contracting a piston chamber by sliding a partial cylindrical surface provided at the tip of the cam ring on the inner peripheral surface of the cam ring is known. It is known that the noise of such a radial piston pump or motor increases when the pressure oil in the cylinder chamber is discharged to the low pressure side at once. For this measure, in
また特許文献2ではアキシャルピストンポンプ又はモータの一種である斜軸型可変容量モータにおいて、バルブプレートの高圧側と低圧側バルブポート間のデッドポイント(上死点及び下死点)に開口する連通孔とタンクへ接続する圧力調整バルブを設け、閉じ込み圧を防止し、低騒音化を計っている。
しかしながら、特許文献1においては、ポンプとしての使用方法では効果があるが、モータのような回転方向が異なり、高圧側は変わるような使用方法には適さない。また、蓄圧器を設けるためサイズが大きくなり、コストアップするという問題がある。
However, in
また特許文献2においては、圧力調整バルブの設定圧を最高負荷圧に設定すると低圧時の閉じ込みに効果がなく騒音対策にならないという問題があった。一方、圧力調整バルブの設定圧を低くすると、シリンダ穴が高圧側のノッチ(逃げ溝)と連通孔にまたがったときには高圧の圧油が連通孔、圧力調整バルブを通って低圧側に流れるため圧油の損失を生じたり、油圧モータの場合には、供給圧力と負荷からの慣性力により高圧が発生し、低速時に止まらなくなる問題が発生する。かかる問題を解決するためには使用圧力や発生圧力により、圧力調整バルブの圧力を都度調整をしなければならない。また、圧力調整バルブから閉じ込み圧がケース内に逃げる場合はケース内にサージ圧力が発生し、オイルシールが破損する可能性がある。また別に配管する場合はコストアップとなる等の問題があった。
Further, in
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもので、上死点と下死点におけるシリンダのピストン室内で閉じ込みが発生しないようにし低騒音化を計ると共に、モータ使用時においても低速時に止まらなくなる問題や、圧力条件の影響の少ない、また、サージ圧等の発生も少なく、簡単な構造で作動の確実なピストンポンプまたはモータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and is designed to reduce the noise by preventing the cylinder from being closed in the piston chamber of the top dead center and the bottom dead center, and also when using the motor. An object of the present invention is to provide a piston pump or a motor that has a simple structure and is surely operated with less problems of stopping at a low speed, less influence of pressure conditions, and less occurrence of surge pressure.
本発明においては、回転するシリンダに等間隔に設けられた複数のピストン穴にそれぞれ出入り可能にされたピストンによりピストン室を形成し、前記ピストンを順次往復動させて、前記シリンダの1回転毎に、前記シリンダ回転中心対称位置で前記ピストンのそれぞれが上死点及び下死点となるようにされ、前記ピストン穴の反ピストン側に設けられたシリンダポートが前記シリンダの回転に伴い選択的に前記高圧又は低圧の2つのポート間を連通し、前記高圧又は低圧ポートに流体を出入り可能にされたピストンポンプ又はモータにおいて、前記上死点位置で前記上死点を通過するシリンダポートに開口する上死点側開口穴と、前記下死点位置で前記下死点を通過するシリンダポートに開口する下死点側開口穴と、を備え、前記上死点側開口穴から前記高圧側ポートのみに流体を供給可能にされた上死点側逆止弁と、前記下死点側開口穴から前記高圧側ポートのみに流体を供給可能にされた下死点側逆止弁と、を有するピストンポンプ又はモータを提供することにより前述した課題を解決した。 In the present invention, a piston chamber is formed by pistons that can enter and exit from a plurality of piston holes provided at equal intervals in a rotating cylinder, and the pistons are sequentially reciprocated so that each rotation of the cylinders. Each of the pistons has a top dead center and a bottom dead center at a position symmetrical to the cylinder rotation center, and a cylinder port provided on the side opposite to the piston hole of the piston hole is selectively used as the cylinder rotates. In a piston pump or motor that communicates between two high-pressure or low-pressure ports and allows fluid to enter and exit from the high-pressure or low-pressure port, the top that opens to the cylinder port that passes through the top dead center at the top dead center position. A dead center side opening hole, and a bottom dead center side opening hole that opens to a cylinder port that passes through the bottom dead center at the bottom dead center position, the top dead center side A top dead center side check valve capable of supplying fluid only from the mouth hole to the high pressure side port, and a bottom dead center side capable of supplying fluid only from the bottom dead center side opening hole to the high pressure side port The problem described above has been solved by providing a piston pump or motor having a check valve.
即ち、本発明においては、上死点又は下死点の開口穴からの圧油を逆止弁を通して、低圧側でなく高圧側のポートに戻すようにした。従って、上死点又は下死点での閉じ込み圧は高圧側ポートの圧力より大きくなると逆止弁を開いて高圧側ポートに流れ出し、閉じ込み圧は高圧側ポートの作動圧に逆止弁の作動圧(例えば0.01〜0.5MPa)をプラスした圧力しか上がらない。また、低圧で作動しているときの閉じ込み圧も同様に低圧となる。なお、下死点とは、ピストン穴とピストンとで形成するピストン室内の容積が最大となる位置、上死点とはピストン室内の容積が最小となる位置をいう。 That is, in the present invention, the pressure oil from the top dead center or bottom dead center opening hole is returned to the high pressure side port instead of the low pressure side through the check valve. Therefore, when the closing pressure at the top dead center or the bottom dead center becomes higher than the pressure at the high pressure side port, the check valve is opened and flows into the high pressure side port, and the closing pressure is added to the operating pressure at the high pressure side port. Only the pressure plus the operating pressure (for example, 0.01 to 0.5 MPa) increases. Further, the confining pressure when operating at a low pressure is similarly low. The bottom dead center is a position where the volume in the piston chamber formed by the piston hole and the piston is maximized, and the top dead center is a position where the volume in the piston chamber is minimized.
一般のピストンポンプ又はモータのピストン数は奇数にされ、上死点と下死点とでピストン室の位相がずれている。また、ピストン室を介して高圧側ポートと低圧側ポートとを短絡しないような位置とすることができる。そこで、請求項2に記載の発明においては、前記上死点側及び下死点側逆止弁に代えて、前記上死点側開口穴と前記下死点側の開口穴を連通する連通路と、前記連通路から前記高圧側ポートのみに流体を供給可能にされた逆止弁と、を備え、前記ピストン室及び前記連通路を介して前記高圧側及び低圧側ポート間が連通しないようにされているピストンポンプ又はモータを提供する。
The number of pistons of a general piston pump or motor is set to an odd number, and the phase of the piston chamber is shifted between the top dead center and the bottom dead center. Moreover, it can be set as the position which does not short-circuit a high voltage | pressure side port and a low voltage | pressure side port via a piston chamber. Therefore, in the invention according to
即ち、上死点側開口穴と前記下死点側開口穴を連通することにより、上死点の高圧の圧油が下死点側に供給されるため、下死点側では低圧のシリンダ室に連通穴の圧油が供給され下死点部のシリンダ室の圧力が更に緩やかに昇圧される。なお、上死点及び下死点で高圧及び低圧ポートが短絡しないように配置される必要があるのはいうまでもない。また、請求項1の発明においては、上死点側、下死点側にそれぞれ逆止弁を設けているが、請求項2に記載の発明においては連通路と高圧側ポートとをつなぐ逆止弁1つで同様の作用ができる。 That is, by connecting the top dead center side opening hole and the bottom dead center side opening hole, high pressure oil at the top dead center is supplied to the bottom dead center side. The pressure oil in the communication hole is supplied to the cylinder chamber, and the pressure in the cylinder chamber at the bottom dead center is increased more gradually. Needless to say, the high and low pressure ports need not be short-circuited at the top dead center and the bottom dead center. In the first aspect of the present invention, check valves are provided on the top dead center side and the bottom dead center side, respectively. In the second aspect of the present invention, a check connecting the communication passage and the high pressure side port is provided. The same effect can be achieved with a single valve.
また、ピストンポンプ又はモータは一方向回転ばかりでなく、両回転のものもある。かかる場合について、請求項3に記載の発明においては、前記シリンダが両回転可能なピストンポンプ又はモータであって、前記2つのポートと前記逆止弁の出口との間にシャトル弁が設けられ、前記シャトル弁は前記2つのポート間を遮断するが、前記逆止弁の出口と高圧側ポートを連通し、前記逆止弁の出口と低圧側ポートを遮断するようにされているピストンポンプ又はモータを提供する。
Also, some piston pumps or motors are not only rotated in one direction but also rotated in both directions. In such a case, in the invention according to
即ち、逆止弁の出口にシャトル弁を設けることにより、両回転油圧モータや両回転ポンプのような場合には、どちらのポートが高圧になっても、上死点あるいは下死点の連通穴は高圧側ポートと連通するので、回転方向に関係せず閉じ込み圧を高圧側に流出させることができる。 In other words, by providing a shuttle valve at the outlet of the check valve, in the case of a double-rotating hydraulic motor or double-rotating pump, the top dead center or bottom dead center communication hole, regardless of which port becomes high pressure Since it communicates with the high pressure side port, the confining pressure can flow out to the high pressure side regardless of the rotational direction.
より具体的には、請求項4に記載の発明においては、前記ピストンポンプ又はモータは、本体内に固定されたピントルと、前記ピントルの外周を回転可能にされたシリンダと、前記シリンダに放射状に明けられた複数のピストン穴と、それぞれの前記ピストン穴に連通し前記シリンダのピントル側内周に開口するシリンダポートと、前記シリンダポートが前記シリンダの回転に伴い選択的に連通する前記ピントル筒面上に設けられた2つのピントルポートと、前記ピストン穴に装入されピストン室を形成する放射軸方向に移動可能にされたピストンと、を備え、前記シリンダの回転に伴い、前記ピストンの反前記ピストン室側に揺動可能に連結されたシューの先端に設けられた部分円筒面をカムリングの内周面に摺動させることにより、前記ピストン室を拡縮して、ポンプ又はモータ作用をするようにされたラジアルピストンポンプ又はモータであって、前記2つのピントルポートは前記高圧側又は低圧側ポートのいずれか一方とされ、前記上死点側開口穴と前記下死点側開口穴とが前記2つのピントルポート間にそれぞれ設けられているラジアルピストンポンプまたはモータを提供する。
More specifically, in the invention according to
これにより、ラジアルピストンポンプ又はモータにあって、上死点、下死点での閉じ込み圧を高圧ポート側に逃がすことができる。 Thereby, in the radial piston pump or the motor, the confining pressure at the top dead center and the bottom dead center can be released to the high pressure port side.
また、請求項5に記載の発明においては、前記逆止弁およびシャトル弁が前記ピントル内に設けられているラジアルピストンまたはモータとした。
In the invention described in
さらに、請求項6に記載の発明においては、前記ピストンポンプ又はモータは、本体に対して回転可能にされた駆動軸と、前記駆動軸と供回りするシリンダと、前記シリンダの軸方向に同心状に明けられた複数のピストン穴と、それぞれの前記ピストン穴に連通し前記シリンダの反ピストン側端面に開口するシリンダポートと、前記シリンダ端面に摺接するバルブプレートと、前記シリンダポートが前記シリンダの回転に伴い選択的に連通する前記バルブプレート摺接面に設けられた2つの繭状のバルブポートと、前記ピストン穴に装入されピストン室を形成する軸方向に移動可能にされたピストンと、を備え、前記シリンダの回転に伴い、前記ピストンの反前記ピストン室側に連結されたシューの先端を斜板に摺接又は斜板又は車軸に接続させることにより、前記ピストン室を拡縮して、ポンプ又はモータ作用をするようにされたアキシャルピストンポンプ又はモータであって、前記2つのバルブポートは前記高圧側又は低圧側ポートのいずれか一方とされ、前記上死点側開口穴と前記下死点側開口穴とが前記2つのバルブポート間にそれぞれ設けられているアキシャルピストンポンプまたはモータを提供する。
Furthermore, in the invention according to
これにより、アキシャルピストンポンプ又はモータにあっても、上死点、下死点での閉じ込み圧を高圧ポート側に逃がすことができる。 Thereby, even if it exists in an axial piston pump or a motor, the confinement pressure in a top dead center and a bottom dead center can be relieved to the high pressure port side.
また、一方向回転ポンプの場合は、高圧側ポートは一定である。そこで、請求項7に記載の発明においては、前記シリンダは一方向回転のピストンポンプであって、前記低圧側ポートが吸入ポートであり、前記高圧側ポートが吐出ポートであるピストンポンプを提供する。
In the case of a one-way rotary pump, the high-pressure side port is constant. Accordingly, in the invention according to
本発明によれば、上死点又は下死点の開口穴からの圧油を逆止弁を通して、高圧側のポートに戻すようにし、上死点又は下死点での閉じ込み圧は、高圧側ポートの作動圧程度(高圧側ポート圧力+逆止弁クラッキング圧力+連通路の圧力損失等)しか上がらないようにした。このとき、ポンプ又はモータとしては、作動している高圧側のポート圧力に応じた騒音を発生しているが、高圧作動では、閉じ込みによる騒音の発生は目立たない。また、低圧で作動しているときの閉じ込み圧も同様に低圧となる。 According to the present invention, the pressure oil from the top dead center or bottom dead center opening hole is returned to the high-pressure side port through the check valve, and the confining pressure at the top dead center or bottom dead center is high. Only the working pressure of the side port (high pressure side port pressure + check valve cracking pressure + pressure loss in the communication passage, etc.) can be increased. At this time, the pump or the motor generates noise corresponding to the operating high-pressure port pressure, but in high-pressure operation, the generation of noise due to confinement is not noticeable. Further, the confining pressure when operating at a low pressure is similarly low.
このように、本発明においては、上死点あるいは下死点の部分での閉じ込みによる高圧の発生が無いため、騒音が小さく、さらには、上死点または下死点の部分を長く取ることができ、シリンダ室の圧力を緩やかに変化させるため逃げ溝を長くすることができ、シリンダ室内の圧力の急激な上昇、下降を防止できより低騒音となる。また、圧力損失も逆止弁の作動圧程度となり、圧損によるエネルギー損失も少ない。さらに、圧力調整も不要であり、負荷圧による低速時の流れも防止できる。また、圧力を設定する必要もなく、圧力条件の影響も少ない。また、サージ圧等の発生も少なく、簡単な構造で作動も確実である。 Thus, in the present invention, since there is no generation of high pressure due to confinement at the top dead center or bottom dead center, noise is low, and further, the top dead center or bottom dead center is long. Since the pressure in the cylinder chamber is gradually changed, the escape groove can be lengthened, and the pressure in the cylinder chamber can be prevented from suddenly rising and falling, resulting in lower noise. Also, the pressure loss is about the operating pressure of the check valve, and the energy loss due to the pressure loss is small. Furthermore, no pressure adjustment is required, and flow at low speed due to load pressure can be prevented. Further, there is no need to set the pressure, and the influence of the pressure condition is small. In addition, there is little generation of surge pressure and the like, and operation is reliable with a simple structure.
また、請求項2に記載の発明においては、上死点側開口穴と下死点側の開口穴を連通させ、上死点の高圧油を下死点側に供給し、下死点部のシリンダ室の圧力を緩やかに昇圧させるので、閉じ込みばかりでなく、膨張時のキャビテーションを防ぎ、キャビテーションにより騒音の発生を抑える。また、連通路と高圧側ポートとをつなぐ逆止弁1つでよいので、小型、軽量となる。
In the invention according to
さらに、請求項3に記載の発明においては、逆止弁の出口にシャトル弁を設け、油圧モータの使用のようにどちらのポートが高圧になっても、上死点あるいは下死点の連通穴は高圧側ポートと連通させ回転方向に関係せず閉じ込み圧を高圧側に流出させることができるので、両回転ピストンポンプ又はモータであっても上死点、下死点での閉じ込み等による騒音の発生を低減することができる。
Further, in the invention described in
また、請求項4に記載の発明においては、ピストンを回転シリンダに放射状に配置したラジアルピストンポンプ又はモータの上死点、下死点での閉じ込み圧を高圧ポート側に逃がすようにしたので、低騒音のラジアルピストンポンプ又はモータを提供する。さらに、請求項5に記載の発明においては、ラジアルピストンでは、比較的大きな部品となるピントル内に逆止弁、シャトル弁を設けられるので、本体を大きくする必要がない。
Further, in the invention according to
さらに、請求項6に記載の発明においては、ピストンを回転シリンダの軸方向に同心に配置したアキシャルピストンポンプ又はモータの上死点、下死点での閉じ込み圧を高圧ポート側に逃がすことができるので、低騒音のアキシャルピストンポンプ又はモータを提供する。
Furthermore, in the invention described in
また、請求項7に記載の発明においては、一方向回転のピストンポンプでは、低圧側ポートを吸入ポート、高圧側ポートを吐出ポートとすればよい等、種々のピストンポンプ又はモータに容易に適用できるものとなった。
Further, the invention according to
本発明の実施の形態に係る両回転型ラジアルピストンポンプの場合について図面を参照して説明する。図1は本発明の実施の形態に係るラジアルピストンポンプの縦断面図、図2は図1のA−A線断面図である。図1、2において、両回転形ラジアルピストンポンプ100は、円柱状のピントル2は本体1の固定穴1aに一方2aが圧入固定され、他方2bが本体1に明けられた偏心穴1bに突出している。回転支持軸であるピントル2の突出部2bには径方向に図で見て上半分側に開口する第1ピントルポート11と下半分側に開口する第2ピントルポート12が設けられている。各ポートはピントル内を軸方向に明けられたそれぞれ2本の第1、第2連通路11a、12aを通って、圧入固定部2aの径方向に明けられた図で見て上側に開口する第1吸排穴11bと下側に開口する第2吸排穴12bを介して、本体1に設けられた第1外部ポート13、第2外部ポート14に接続されている。
A case of a double-rotating radial piston pump according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a radial piston pump according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. In FIGS. 1 and 2, a double-rotating
ピントル2の突出部2bの外周2dに微少隙間をもって突出部と同幅の摺動面を有するシリンダ3が回転可能に嵌め込まれている。シリンダ内には径方向に放射状に延びる複数のピストン穴4が形成されピントル側に向かってシリンダポート10が開口し、シリンダポート10はそれぞれ第1、第2ピントルポート11,12と選択的に連通可能にされている。このピストン穴4にピストン5が径方向に往復運動可能に挿入され、シリンダポート10、ピストン穴4、ピストン5により、ピストン室4aが形成されている。
A
ピストン5の内側にシュー6の球面継手6aが嵌合し、シュー6が揺動可能にリンク結合されている。シュー6の他端である先端に部分円筒面7が形成され、この部分円筒面がシューの外側に配置されたカムリング8の内周面8aを滑りながら、シリンダ3と共にピントル2の外周2dを偏芯して回転するようにされている。この回転により、前記ピストン室4aを拡縮して、流体を給排可能にされている。
A spherical joint 6a of a
図1に示すように、シリンダ3はピントル突出部2b側に延び、オルダム結合15aにより、ピントル駆動軸15に係合されている。ピントル駆動軸15はピントル2及びシリンダ3を内包固定しながら本体1内の偏心穴1bを塞ぐカバー21に明けられた軸穴21aにボールベアリング21bを介して回転自在に支持されている。なお、符号21cは軸シール、21dは軸方向固定の為のスナップリングである。これにより、駆動軸15によりシリンダ3を外部から回転させることができる。
As shown in FIG. 1, the
シュー6の部分円筒面7が内周面8aを摺接するカムリング8は本体1の偏心穴1bに挿入固定される。この場合は固定容量ポンプ又はモータとなる。なお、可変容量の場合は、例えば、図示されていない容量調整用アクチュエータによりカムリング8をピントル2の中心に対して偏心移動自在にできるように支持し、ピントル2とカムリング8との中心位置を偏心又は同心に調整できるようにされる。また、支持リング22がシュー6の両側背面に係合され、シュー面がカムリング8の内周面8aから離隔しないようにされている。また、ピントル2、シリンダ3、カムリング8等の軸方向相対位置がずれないように、カバー21によりカムリング8、支持リング22を支えている。偏心穴1bはカバー21に設けられたドレーンポート23と連通し、ドレーンポート23は図示しない低圧のドレーンに開放されている。
The
図2において、ピントル2及びシリンダ3を右回転(矢印方向)させると、下半分ではピストン室4aが徐々に拡張し、第2外部ポート14、第2吸排穴12b、第2連通路12a、第2ピントルポート12、シリンダポート10を通って流体が吸入される。このとき第2外部ポート等は吸入ポートとなり、低圧側ポートを形成する。
In FIG. 2, when the
一方、上半分ではピストン室4aが徐々に縮小し、シリンダポート10、第1ピントルポート11、第1連通路11a、第1吸排穴11b、第1外部ポート14、を通って流体が排出(吐出)される。このとき第1外部ポート等は吐出ポートとなり、高圧側ポートを形成する。回転方向を逆にすれば、それぞれ逆となる。また、第1及び第2ピントルポート間にはピストンの上又は下死点を挟んで、第1及び第2ピントルポート間が短絡しない長さで、摺接面や圧力変動を緩和するための逃がし溝が設けられている。かかる構成については、一般的なラジアルピストンポンプと同様であるので詳細な説明は省略する。
On the other hand, in the upper half, the
本実施の形態においては、特にピントル2の第1、第2ピントルポート11,12の中間、即ち、ピストン室4aの内容積が最大となるピストン5の下死点(図2で左側)に下死点開口穴41、ピストン室4aの内容積が最小となるピストン5の上死点(図2で右側)に上死点開口穴42が開口され、両開口穴は連通路43で連通されている。連通路43のほぼ中間位置でピントル軸に沿って軸方向流路44が形成され、連通路43側に流体が逆流しないように逆止弁45が設けられている。
In the present embodiment, in particular, in the middle of the first and
逆止弁45の出口46にはシャトル弁50が設けられている。シャトル弁50は互いに対向する第1弁座51、第2弁座52が設けられ、弁座間の中央より分岐して分岐ポート53が設けられ、さらに、分岐ポートは逆止弁45の出口46に接続されている。弁座間を移動可能に弁棒54設けられており、弁棒の両側にはそれぞれ弁座に着座し密閉する円錐状のシート面55、56が形成され、シート面間は同時には両弁座に着座できない長さにされている。また、シート面の着座位置より外周側には切り欠き溝57、58が設けられ分岐穴と連通されている。さらに、第1弁座51の中央穴59は第1吸排穴11bに連通され、第2弁座52の中央穴60は第2吸排穴12bに連通されている。第1弁座は取り外し可能にされ、弁棒54の組み付け分解が容易にできる。なお、シャトル弁はボールタイプやその他一般に知られているものでもよいことはいうまでもない。
A
これにより、第1、第2弁座の中央穴59,60の圧力が高い方が弁棒54を押し反対側の弁座(51,52)にシート面(55,56)を押しつけ密閉し、切り欠き溝(57,58)を介して分岐ポート53と高圧側の中央穴とを連通させる。従って、シャトル弁50は、第1、第2吸排穴(ポート)間を遮断するが、逆止弁45の出口46と高圧側ポートを連通し、逆止弁の出口と低圧側ポートを遮断するようにされている。
Thereby, the one where the pressure in the
従って、例えば、前述したように図2において、シリンダ3を矢印方向に回転させると、第2外部ポート14等は吸入ポートとなり、低圧側ポートを形成し、第1外部ポート13等は吐出ポートとなり、高圧側ポートを形成する。このとき、シャトル弁50は、逆止弁45の出口46、切り欠き溝57、第1弁座51の中央穴59、第1吸排穴11b、第1外部ポート(吐出・高圧側)13とを連通し、上死点又は下死点での閉じ込み圧を第1外部ポート(高圧側)13に逃がすようにされる。
Therefore, for example, as described above, in FIG. 2, when the
また、逆回転の場合は、第1外部ポート13等は吸入ポートとなり、低圧側ポートを形成し、第2外部ポート14等は吐出ポートとなり、高圧側ポートを形成する。このとき、シャトル弁50は、逆止弁45の出口46、切り欠き溝58、第2弁座52の中央穴60、第2吸排穴12b、第2外部ポート(吐出・高圧側)14とを連通し、上死点又は下死点での閉じ込み圧を第2外部ポート(高圧側)14に逃がすようにされる。このように、回転方向に関係なく、常に閉じ込み圧を高圧側に逃がすことができる。また、連通路43等の容量、閉じ込み圧力(高圧側ポートより低い)によりシリンダ室拡張時のキャビテーションの発生を防止し、シリンダ室に予圧を発生させ、急激な圧力の入り込みを防止し、低騒音となる。
In the case of reverse rotation, the first
かかるラジアルピストンポンプにおいて、閉じ込み位置での作動の一例について詳細に説明する。図3乃至図9は、第1乃至第6の状態の各行程での上死点・下死点位置でのピストン室の位置及び状態を示す模式図である。各図において、左側が上死点、右側が下死点位置であり、各符号は前述したと同符号を付している。また、回転方向は図2で右回転(矢印方向)であり、ピストンは右方向に移動していく。まず、図3は上死点側(図2で右側)が吐出行程の終了位置で、シリンダポート10が第1ピントルポート(高圧)11と高圧側ひげ溝71と連通し、上死点開口穴42とは連通しておらず、下死点側(図2で左側)では、吸入行程中で、シリンダポート10が第2ピントルポート(低圧)12と連通し、下死点開口穴41は閉塞されている。この場合は閉じ込み及びキャビテーションはない。
In this radial piston pump, an example of the operation in the closed position will be described in detail. FIGS. 3 to 9 are schematic views showing the position and state of the piston chamber at the top dead center and bottom dead center positions in the strokes of the first to sixth states. In each figure, the left side is the top dead center and the right side is the bottom dead center position, and the respective symbols are given the same symbols as described above. Further, the rotation direction is right rotation (arrow direction) in FIG. 2, and the piston moves rightward. First, in FIG. 3, the top dead center side (the right side in FIG. 2) is the end position of the discharge stroke, the
図4は上死点側シリンダポート10が高圧側ひげ溝71と上死点開口穴42と連通し、下死点側では、吸入行程中で、シリンダポート10が第2ピントルポート12と低圧側ひげ溝74で連通されている。この場合は閉じ込みが生じても高圧側ひげ溝71又は上死点開口穴42から逆止弁45、シャトル弁50を通って第1ピントルポート11側に逃げ異常圧の発生はない。
In FIG. 4, the top dead center
図5は上死点側シリンダポート10が上死点開口穴42とのみ連通し、下死点側シリンダポート10が低圧側ひげ溝74で連通されている。この場合、閉じ込み圧力は上死点開口穴42から逆止弁45、シャトル弁50を通って第1ピントルポート11側に逃げる。
In FIG. 5, the top dead
図6は上死点側シリンダポート10が低圧側ひげ溝72と連通し、下死点側シリンダポート10は低圧側ひげ溝74と下死点開口穴41と連通されている。この場合は両側が吸い込みとなり、キャビテーションもない。図5からの移動時に上死点側は閉じ込みによる異常圧とされることなく低圧側に接続されるので、圧力変動が小さくでき騒音も小さい。また、連通穴43は閉じ込み圧(高圧側ポートより低い圧力)が保持され、シリンダ室に予圧を与え、キャビテーションの発生を防止することも可能である。
In FIG. 6, the top dead center
図7は上死点側シリンダポート10は低圧側ひげ溝72、第2ピントルポート12と連通する吸入行程であり、下死点側シリンダポート10は下死点開口穴41と連通され、圧縮に転じた場合の閉じ込み圧は、下死点開口穴から逆止弁45、シャトル弁50を通って第1ピントルポート側に逃げ、異常圧の発生はない。図6からの移動時に下死点側は吸入から閉じ込みに転じるが、連通路のボリュームも加わり吸入時のキャビテーションは小さい。
FIG. 7 shows a suction stroke in which the top dead center
図8は上死点側シリンダポート10は第2ピントルポート12と連通し、下死点側シリンダポート10は下死点開口穴41と高圧側ひげ溝73と連通され、吐出(高圧)行程となる。この場合は閉じ込みが生じても高圧側ひげ溝73又は下死点開口穴41から逆止弁45、シャトル弁50を通って第1ピントルポート11側に逃げ、異常圧力の発生はない。
In FIG. 8, the top dead center
図9は上死点側シリンダポート10は第2ピントルポート12と連通し吸入(低圧)行程となり、下死点側シリンダポート10は第1ピントルポート11と連通され、吐出(高圧)行程となる。図8からの移動時に下死点側は閉じ込みによる異常圧とされることなく、ほぼそのままの圧力で高圧側に接続されるので、圧力変動が小さくでき騒音も小さい。
In FIG. 9, the top dead center
このように、本実施の形態においては、上死点下死点でのシリンダ室4aの縮小時の閉じ込みによる異常圧の発生を防ぎ、異常圧の低圧側への流出騒音を無くし、連通路43により、シリンダ室の拡張時の流体の補充を可能にすることができるので、圧力変動及び騒音を減じる。なお、図3乃至9は、一例を示すものであり、ピストンの本数や大きさにより種々の形態があることはいうまでもない。
As described above, in the present embodiment, the occurrence of abnormal pressure due to the closure of the
次に本発明をアキシャルピストンポンプに用いた実施の形態について説明する。図10は本発明の実施の形態に係る斜板式アキシャルピストンポンプの縦断面図、図11は図10のA−A線断面図である。なお、前述したラジアルピストンポンプと同様な構成については、同符号を付し説明の一部を省略する。、図10、11において、アキシャルピストンポンプ101は、本体1′及びカバー21′間に駆動軸15′が回転可能に支持されている。駆動軸にはシリンダ3′がスプライン結合され供回り可能にされている。シリンダ3′の軸方向に同心状に複数のピストン穴4が明けられ、ピストン穴の底にはそれぞれシリンダポート10が設けられている。シリンダ端面3aが摺接するようにされたバルブプレート2′がカバー21′側に取り付けられている。図11に示すように、バルブプレート2′には2つの繭状の第1バルブポート11、第2バルブポート12が設けられ、それぞれ図示しない第1外部ポート、第二外部ポートに連通されている。ピストン穴4にピストン5′が挿入されピストン室4aを形成する。ピストン5′の先端にはシュー6′が設けられ、本体内部端面に設けられた斜板8′の摺接面8a′をシューがシリンダ回転に応じて摺接してピストンを往復動させピストン室を拡縮し、ポンプ作用を行う。
Next, an embodiment in which the present invention is used for an axial piston pump will be described. 10 is a longitudinal sectional view of a swash plate type axial piston pump according to an embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a sectional view taken along line AA of FIG. In addition, about the structure similar to the radial piston pump mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected and a part of description is abbreviate | omitted. 10 and 11, the
図11において、シリンダ3′を右回転(矢印方向)させると、右半分ではピストン室4aが徐々に拡張し、第2外部ポート、第2バルブポート12、シリンダポート10を通ってピストン室内に流体が吸入される。このとき第2バルブポート12等は吸入ポートとなり、低圧側ポートを形成する。
In FIG. 11, when the
一方、左半分ではピストン室4aが徐々に縮小し、シリンダポート10、第1バルブポート11、第1外部ポートを通って流体が排出(吐出)される。このとき第1バルブポート11等は吐出ポートとなり、高圧側ポートを形成する。回転方向を逆にすれば、それぞれ逆となる。また、第1及び第2バルブポート間にはピストンの上又は下死点を挟んで、第1及び第2バルブポート間が短絡しないように、摺接面や圧力変動を緩和するための逃がし溝71,72,73,74が設けられている。かかる構成については、一般的なアキシャルピストンポンプと同様であるので詳細な説明は省略する。
On the other hand, in the left half, the
本実施の形態においては、特にバルブプレート2′の第1、第2バルブポート11,12の中間、図11で下側に下死点開口穴41、図11で上側に上死点開口穴42が開口され、両開口穴は連通路43で連通されている。連通路43のほぼ中間位置に逆止弁45が設けられている。逆止弁45の出口46にはシャトル弁50が設けられている。シャトル弁50は前述したと同様であり、第1弁座の中央穴59が第1バルブポート11に接続され、第2弁座の中央穴60が第2バルブポート12に接続されている。
In the present embodiment, in particular, in the middle of the first and
従って、前述したと同様に、例えば、シリンダ3′を矢印方向に回転させると、第2バルブポート12は吸入ポートとなり、低圧側ポートを形成し、第1バルブポート11は吐出ポートとなり、高圧側ポートを形成する。このとき、シャトル弁50は第1バルブポート(吐出・高圧側)13と逆止弁とを連通し、上死点又は下死点での閉じ込み圧を第1バルブポート13に逃がすようにされる。
Therefore, as described above, for example, when the cylinder 3 'is rotated in the direction of the arrow, the
また、逆回転の場合は、第1バルブポート11等は吸入ポートとなり、低圧側ポートを形成し、第2バルブポート12等は吐出ポートとなり、高圧側ポートを形成する。このとき、シャトル弁50は第2バルブポート(吐出・高圧側)12と逆止弁45とを連通し、上死点又は下死点での閉じ込み圧を第2バルブポート(高圧側)12に逃がすようにされる。このように、回転方向に関係なく、常に閉じ込み圧を高圧側に逃がすことができる。
In the case of reverse rotation, the
このように、アキシャルピストンポンプの場合も前述したラジアルピストンポンプの場合と同様の作用・効果を奏し、詳細な説明は省略する。なお、実施の形態において、両回転型ラジアルピストンポンプ及びアキシャルピストンポンプの場合について説明したが、両回転型ラジアル又はアキシャルピストンモータについても同様であることはいうまでもない。 As described above, the axial piston pump also has the same operations and effects as those of the radial piston pump described above, and a detailed description thereof will be omitted. In the embodiment, the case of the double-rotating radial piston pump and the axial piston pump has been described, but it goes without saying that the same applies to the double-rotating radial or axial piston motor.
例えば、図12は、前述した両方向回転のアキシャルピストンポンプの図11に対応する回路説明図である。同様に図13に示すように、一方向右回転一定のアキシャルピストンポンプの場合は、シャトル弁50は不要で、上死点及び下死点開口穴42,41にそれぞれ逆止弁45を接続し、逆止弁の出口46を吐出(高圧)ポート11側に接続すればよい。さらに、両方向回転のアキシャルピストンポンプの場合は、図14に示すように、上死点及び下死点開口穴42,41にそれぞれ逆止弁45、逆止弁の出口46にシャトル弁50を設け、シャトル弁の出口ポート59,60を第1、第2バルブ(ピントル)ポート11、12側に接続すればよい。
For example, FIG. 12 is a circuit explanatory diagram corresponding to FIG. 11 of the bi-directionally rotating axial piston pump described above. Similarly, as shown in FIG. 13, in the case of an axial piston pump that rotates in one direction to the right, the
また、一方向右回転一定のアキシャルピストンポンプで、連通路を設ける場合は、図15に示すように、上死点及び下死点開口穴42,41を連通路43で連通させ、連通路43に逆止弁45を接続し、逆止弁の出口46を吐出(高圧)ポート11側に接続すればよい等種々のパターンが可能である。
Further, in the case of providing a communication path with an axial piston pump that rotates in one direction to the right, as shown in FIG. 15, the top dead center and bottom dead center opening holes 42 and 41 are communicated with each other through the
1、1′ 本体
2、2′ ピントル、バルブプレート
3、3′ シリンダ
4 ピストン穴
4a ピストン室
5、5′ ピストン
6、6′ シュー
7 部分円筒面
8 カムリング
8′ 斜板
8a カムリング内周面
10 シリンダポート
11 第1ピントル(バルブ)ポート(高圧又は低圧ポート)
12 第2ピントル(バルブ)ポート(高圧又は低圧ポート)
15 駆動軸
41 下死点開口穴
42 上死点開口穴
43 連通路
45 逆止弁
46 逆止弁出口
50 シャトル弁
100 ラジアルピストンポンプ
101 アキシャルピストンポンプ
1, 1 '
12 Second pintle (valve) port (high or low pressure port)
DESCRIPTION OF
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007177894A JP2009013908A (en) | 2007-07-06 | 2007-07-06 | Piston pump or motor |
Applications Claiming Priority (1)
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