CN101743400A

CN101743400A - 串联活塞泵

Info

Publication number: CN101743400A
Application number: CN200780053770A
Authority: CN
Inventors: 伊藤和巳; 青山敦
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2027-07-31
Also published as: KR101183721B1; CN101743400B; JPWO2009016768A1; EP2177759A1; KR20100035663A; US8419381B2; EP2177759A4; WO2009016768A1; EP2177759B1; JP5027878B2; US20100135827A1

Abstract

是能获取4个系统的泵输出压力的串联活塞泵，结构为：前斜盘(14)的偏转轴方向和后斜盘(54)的偏转轴方向相互不同，以相对于前泵(10)的各排油口(21、22)具有相位差的方式开设后泵(50)的各排油口(23、24)，而且，前泵(10)的各油口(41、42)和后泵(50)的各油口(43、44)分别开设在端口部件(70)的不同的侧面(71、72)上。

Description

串联活塞泵

技术领域

本发明涉及一种沿旋转轴线的轴向排列设置前泵和后泵的串联活塞泵。

背景技术

作为现有的串联活塞泵，日本特开平8-177732号公报所公开的，是使前泵和后泵分别为单流量型(one flow system，单、双流量型是指泵的油口数为一个、两个的情况，即表示泵有一个或两个流量系统)的斜盘式活塞泵，能获取2个系统的泵输出压力。

该串联活塞泵中，在共同的端口部件上排列开设有引导从前泵排出的工作油的油口和引导从后泵排出的工作油的油口。

另外，日本特开平3-264778号公报所公开的是能从1台泵获取2个系统的泵输出压力的双流量型斜盘式活塞泵。

发明内容

但是，在使串联活塞泵的前泵和后泵分别作为双流量型的斜盘式活塞泵，从而从1台串联活塞泵获取4个系统以上的泵输出压力的情况下，就会存在如下问题：必须在端口部件上开设4个以上的油口，由于开设各油口需要占空间，所以导致端口部件的尺寸增大，装置体积变大。

因此，本发明的目的在于谋求能获取4个系统以上的泵输出压力的串联活塞泵的小型化。

本发明是一种串联活塞泵，具备：以旋转轴线为中心旋转的轴；沿该旋转轴线方向相互排列设置的前泵和后泵；设置在前泵和后泵之间的端口部件，前泵具备：由轴带动旋转的前缸体；随着前缸体的旋转，使多个活塞往复运动的前斜盘；引导由各活塞排出的工作油的多个排油口；与各排油口连通、获取泵输出压力的多个油口，后泵具备：由轴带动旋转的后缸体；随着后缸体的旋转，使多个活塞往复运动的后斜盘；引导由各活塞排出的工作油的多个排油口；与各排油口连通、获取泵输出压力的多个油口，其特征在于：前斜盘的偏转轴方向和后斜盘的偏转轴方向相互不同，以相对于前泵的各排油口具有相位差的方式开设后泵的各排油口，而且，以相对于前泵的各油口具有相位差的方式开设后泵的各油口。

根据本发明，前泵的各油口和后泵的各油口分别开设在端口部件的不同的侧面上，所以，能避免在一个侧面上集中开设多个油口，能减小端口部件沿旋转轴线轴向的尺寸，可谋求串联活塞泵的小型化。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的串联活塞泵的剖视图。

图2是沿图1的A-A线剖切的剖视图。

图3是从图1的右侧看端口部件的主视图。

图4是端口部件的四面视图。

具体实施方式

以下参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1～图4所示的串联活塞泵1，例如是作为液压源搭载在小型铲车等工程机械上。

图1是串联活塞泵1的包含旋转轴线O的剖视图，图2是沿图1的A～A线剖切的剖视图。

如图1、图2所示，在串联活塞泵1中，沿旋转轴线O方向排列设置有前泵10和后泵50。

在前泵10和后泵50之间设有共同的轴5。轴5传递作为动力源设置在该轴5基端部的、未图示的发动机的旋转，以旋转轴线O为中心旋转。

串联活塞泵1具备作为其外壳而相互连接的：用于收容前泵10的前泵外壳11；端口部件70；用于收容后泵50的后泵外壳51。端口部件70配置在前泵外壳11和后泵外壳51之间。

轴5用3个轴承6、7、8支承着，使其能相对前泵外壳11、端口部件70、后泵外壳51旋转。轴5的基端部从前泵外壳11中突出来，传递未图示的发动机的旋转。

前泵10收容在前泵外壳11和端口部件70之间，另一方面，后泵50收容在后泵外壳51和端口部件70之间。

而且，并不限于将端口部件70制成与前泵外壳11、后泵外壳51分体的结构，也可以为将端口部件70制成与前泵外壳11、后泵外壳51一体的结构。

前泵10和后泵50是能分别获取2个系统的泵输出压力的双流量型斜盘式液压泵，从1台串联活塞泵1总共能获取4个系统的泵输出压力。

图3是从图1的右侧(前泵10一侧)看端口部件70的主视图。端口部件70制成为块体状，具有4个侧面71～74。

在图4中，(a)是从图1的左侧(后泵50一侧)看端口部件70的主视图，(b)是从图1的前侧看端口部件70的侧视图，(c)是从图1的后侧看端口部件70的侧视图，(d)是从图1的上侧看端口部件70的侧视图。

在端口部件70上，在一个侧面71上分别开设有用于获取从前泵10排出的工作油的第一油口41和第二油口42，在另一侧面72上分别开设有用于获取从后泵50排出的工作油的第三油口43和第四油口44。

以下根据图1对前泵10的结构进行说明。

由前泵外壳11和端口部件70划分出前泵收容腔15，前缸体13和前斜盘14收装在该前泵收容腔15中。

前缸体13嵌合安装在轴5上，通过轴5驱动其旋转。

在前缸体13上形成有沿圆周方向排列的多个缸孔16，该各缸孔16以与第一油口41连通的缸孔16和与第二油口42连通的缸孔16交替的方式排列。

各缸孔16与轴5的旋转轴线O平行，且保持一定的间隔并排配置在以旋转轴线O为中心的同一圆周上，其开口直径相互相等。

而且，并不限于此，也可以将各缸孔16制成为：与第一油口41连通的缸孔16和与第二油口42连通的缸孔16的开口直径相互不同。另外，也可以将各缸孔16制成为：与第一油口41连通的缸孔16和与第二油口42连通的缸孔16分别排列配置在以旋转轴线O为中心的不同的圆周上。

在各缸孔16中分别插入能滑动的活塞18，在两者之间构成容积腔17。

各活塞18的一端侧从前缸体13中突出来，由与前斜盘14接触的滑靴19支承着。

若前缸体13旋转，则各活塞18在前缸体13与前斜盘14之间往复运动，使各缸孔16的容积腔17扩大或缩小。

前泵10是能改变其排量的变量型的泵，前斜盘14借助一对轴承26而以可偏转的方式被支承在前泵外壳11上。

在前泵外壳11内分别安装有可对前斜盘14向使其偏转角变大的方向施力的偏转弹簧27、28。

作为改变前斜盘14偏转角的偏转执行元件，具备克服各偏转弹簧27、28并向使前斜盘14偏转角变大的方向对其进行驱动的柱塞29。

柱塞29借助导向套筒33而被支承，能大致与旋转轴线O平行地滑动。在端口部件70上形成有螺纹孔69，导向套筒33螺纹固定在该螺纹孔69中。

柱塞29其端头与前斜盘14的延长部接触，其在基端侧划分出压力腔34。

被第四油口44引导的后泵50的输出压力被引导到压力腔34。随着引导到压力腔34的压力的上升，柱塞29在图1中向右移动，前斜盘14克服各偏转弹簧27、28，向偏转角变小的方向转动。

各偏转弹簧27、28的一端由圆盘状的大直径柱塞35支承。在端口部件70上形成缸孔75，大直径柱塞35能滑动地安装在该缸孔75中。在缸孔75和大直径柱塞35之间构成压力腔36。随着引导到压力腔36内的压力上升，大直径柱塞35在图1中向右移动，向前斜盘14施力的各偏转弹簧27、28上的压缩负荷增大。

设置与大直径柱塞35抵接的调节杆37，用调节杆37调节大直径柱塞35的初始位置。

在前缸体13的端面上开设有与各缸孔16连通的各缸孔31、32。各缸孔31、32交替地对应于相邻的各缸孔16而配置在以旋转轴线O为中心的不同的半径上。

如图3所示，设有与端口部件70连接的配流盘20，前缸体13的端面与该配流盘20滑动接触。

双流量型的前泵10中，在配流盘20上开设有与各容积腔17连通的吸油口25、第一排油口21和第二排油口22，它们分别为以旋转轴线O为中心的圆弧状。第一排油口21和第二排油口22产生独立的泵输出压力。

吸油口25沿缸孔31和缸孔32的旋转路线呈圆弧状延伸，在规定的旋转角度范围内与缸孔31和缸孔32连通。

吸油口25与前泵收容腔15连通，经由未图示的吸油管进行循环的工作油从前泵收容腔15经吸油口25被引导到缸孔31和缸孔32。

第一排油口21沿缸孔31的旋转路线呈圆弧状延伸，在规定的旋转角度范围内与缸孔31连通。

第二排油口22沿缸孔32的旋转路线呈圆弧状延伸，在规定的旋转角度范围内与缸孔32连通。

第一排油口21和第二排油口22是在以旋转轴线O为中心的同一角度范围内开设的，第一排油口21位于第二排油口22的径向外侧。

如图3所示，在端口部件70上形成有与配流盘20的第一排油口21连通的孔76。

如图4中的(c)所示，在端口部件70上形成有与第二油口41连通的孔77。

第一排油口21经由孔76和孔77与第一油口41连通。

由第一排油口21排出的工作油经由在端口部件70上形成的孔76和孔77被引导到第一油口41。在第一油口41上连接有未图示的液压管。

如图3所示，在端口部件70上形成有与配流盘20的第二排油口22连通的孔78。

如图4中的(c)所示，在端口部件70上形成有与第二油口42连通的孔79。

第二排油口22经由孔78和孔79与第二油口42连通。

由第二排油口22排出的工作油经由在端口部件70上形成的孔78和孔79被引导到第二油口42。在第二油口42上连接有未图示的液压管。

以下，对前泵10的动作进行说明。

随着前缸体13在轴5带动下旋转，各活塞18以与前斜盘14的偏转角相对应的行程，在各缸孔16中往复运动。

通过缸孔16的容积腔17在活塞18的作用下扩大的吸油行程，工作油从吸油口25经缸孔31或缸孔32被吸入到各容积腔17。

另一方面，通过缸孔16的容积腔17在活塞18的作用下收缩的排油行程，从各容积腔17经缸孔31向第一排油口21排出的工作油经孔76和孔77被引导到第一油口41，经未图示的液压管从第一油口41供给到液压机械，同时，从各容积腔17经缸孔32向第二排油口22排出的工作油经孔78和孔79被引导到第二油口42，通过未图示的液压管从第二油口42供给到液压机械。

这样就能从前泵10获取2个系统的泵输出压力。

而且，前泵10并不限于能获取2个系统泵输出压力的双流量型，也可以是能获取3个系统以上的泵输出压力的类型。

以下，对后泵50的结构进行说明。

如图1、图2所示，由后泵外壳51和端口部件70划分出后泵收容腔55，后缸体53和后斜盘54收装在该后泵收容腔55中。

后缸体53嵌合安装在轴5上，通过轴5驱动其旋转。

在后缸体53上，交替排列形成有多个缸孔56、57。该各缸孔56与第三油口43连通，各缸孔57与第四油口44连通。

各缸孔56、57与轴5的旋转轴线O平行，且保持一定的间隔排列配置在以旋转轴线O为中心的同一圆周上。缸孔56的开口直径比缸孔57的开口直径小。

而且，并不限于此，也可以将与第三油口43连通的各缸孔56、和与第四油口44连通的各缸孔57制成相等的开口直径。另外，可以将各缸孔56和各缸孔57分别排列配置在以旋转轴线O为中心的不同的圆周上。

在各缸孔56、57中分别插入能滑动的活塞58、59，在缸孔和活塞之间构成各容积腔60、61。

各活塞58、59的一端侧从后缸体53中突出来，由与后斜盘54接触的滑靴62支承着。

当后缸体53旋转时，各活塞58、59以与后斜盘54的偏转角相对应的行程往复运动，使各容积腔60、61分别扩大或缩小。

后泵50是定量型的泵，后斜盘54固定在后泵外壳51上。后斜盘54相对轴5的旋转轴线O、以规定的角度倾斜。

而且，并不限于此，也可以为将后斜盘54能偏转地支承在后泵外壳51上，通过执行元件使后斜盘54偏转，能改变后泵50的排量的结构。

在后缸体53的端面上分别开设有与各容积腔60、61连通的缸孔63、64。对应于各缸孔56、57，缸孔63、64交替地配置在以旋转轴线O为中心的不同的半径上。

如图4中的(a)所示，设有与端口部件70连接的配流盘90，后缸体53的端面与该配流盘90滑动接触。

双流量型的后泵50中，在配流盘90上开设有与各容积腔60、61连通的吸油口67、第三排油口23和第四排油口24，它们分别为以旋转轴线O为中心的圆弧状。第三排油口23和第四排油口24产生独立的泵输出压力。

吸油口67沿缸孔63、64的旋转路线呈圆弧状延伸，在规定的旋转角度范围内与缸孔63和缸孔64连通。

如图4中的(a)所示，在端口部件70上形成有连通吸油口67和吸油口25的孔94。吸油口67与前泵收容腔55连通，经未图示的吸油管循环的工作油从前泵收容腔55经吸油口67被引导到缸孔63、64。

如图2所示，在端口部件70上形成有孔95，前泵收容腔15和后泵收容腔55之间还经由该孔95连通。

第三排油口23沿缸孔63的旋转路线呈圆弧状延伸，在规定的旋转角度范围内与缸孔63连通。

第四排油口24沿缸孔64的旋转路线呈圆弧状延伸，在规定的旋转角度范围内与缸孔64连通。

第三排油口23和第四排油口24是在以旋转轴线O为中心的同一角度范围内开设的，第三排油口23位于第四排油口24的径向内侧。

如图4中的(a)所示，在端口部件70上形成有与配流盘90的第三排油口23连通的孔91。如图4中的(d)所示，在端口部件70上形成有与第三油口43连通的孔92。第三排油口23由孔91和孔92与第三油口43连通。

由第三排油口23排出的工作油经由在端口部件70上形成的孔91和孔92被引导到第三油口43上。在第三油口43上连接有未图示的液压管。

如图4中的(a)、(d)所示，在端口部件70上形成有连通第四排油口24和第四油口44的孔93。

由第四排油口24排出的工作油经由在端口部件70上形成的孔93被引导到第四油口44。在第四油口44上连接有未图示的液压管。

以下，对后泵50的动作进行说明。

随着后缸体53在轴5带动下旋转，各活塞58、59分别在各缸孔56、57中往复运动。

通过各缸孔56、57的容积腔60、61在各活塞58、59的作用下扩大的吸油行程，工作油从吸油口67经缸孔63、64被吸入到各容积腔60、61。

另一方面，通过缸孔56的容积腔60、61在各活塞58、59的作用下收缩的排油行程，从各容积腔60经缸孔63向第三排油口23排出的工作油经孔91和孔92被引导到第三油口43，经未图示的液压管从第三油口43被引导到液压机械，同时，从容积腔61经缸孔64向第四排油口24排出的工作油经孔93被引导到第四油口44，通过未图示的液压管从第四油口44被引导到液压机械。

这样一来，从后泵50能获取2个系统的泵输出压力。

而且，后泵50并不限于能获取2个系统的泵输出压力的双流量型，也可以是能获取3个系统以上的泵输出压力的类型。

前泵10是通过使前斜盘14以偏转轴为中心转动，前斜盘14的偏转角变化，其排量(泵排油容积)变化的变量型的泵。

前斜盘14的偏转轴配置成与旋转轴线O正交、且沿水平方向延伸。前斜盘14的偏转轴沿相对于图1的纸面正交的方向延伸。

在图3中，前泵中心线E将前泵10排出工作油的区域和前泵10吸入工作油的区域划分开。各活塞18在各缸孔16中切换滑动方向的上死点和下死点位于前泵中心线E上。

前泵中心线E与旋转轴线O正交，而且，与前斜盘14的偏转轴正交。

后泵50是后斜盘54以偏转轴为中心、以规定倾斜角度固定的、排量不变化的定量型的泵。

后斜盘54的偏转轴与旋转轴线O正交、且沿铅垂方向延伸。后斜盘54的偏转轴相对于图2的纸面沿上下方向延伸。

在图4中的(a)中，后泵中心线M将后泵50排出工作油的区域和后泵50吸入工作油的区域划分开。各活塞58在各缸孔56中切换滑动方向的上死点和下死点位于后泵中心线M上。

后泵中心线M与旋转轴线O正交，而且，与后斜盘54的偏转轴正交。

这样，串联活塞泵1的结构是前斜盘14的偏转轴方向和后斜盘54的偏转轴方向大致相互相差90°。

由于前斜盘14的偏转轴方向和后斜盘54的偏转轴方向大致相互相差90°，所以，前泵中心线E和后泵中心线M大致相互成90°交叉。因此，在前泵10排出工作油的轴5的旋转角度范围、和后泵50排出工作油的轴5的旋转角度范围之间，产生大致90°的相位差。

这样，因为在前泵10排出工作油的轴5的旋转角度范围、和后泵50排出工作油的轴5的旋转角度范围之间，具有大致90°的相位差，所以，后泵50的第三排油口23和第四排油口24以相对于前泵10的第一排油口21和第二排油口22具有大致90°的相位差的方式开口。

因此，在绕旋转轴线O的方向上，以相对于与前泵10的第一排油口21、第二排油口22连通的第一油口41、第二油口42具有大致90°相位差的方式配置与后泵50的第三排油口23、第四排油口24连通的第三油口43、第四油口44。

端口部件70具有相互正交的侧面71和侧面72，在一个侧面71上分别开设第一油口41、第二油口42，在另一侧面72上分别开设第三油口43、第四油口44。

一个侧面71位于前泵10排出工作油的一侧(在图3中为前泵中心线E的左侧)。因此，通过在侧面71上分别开设用于引导从前泵10排出的工作油的第一油口41、第二油口42，能缩短连接第一排油口21和第一油口41的孔76、77的通道长度，而且，能缩短连接第二排油口22和第二油口43的孔78、79的通道长度。

另一侧面72位于后泵50排出工作油的一侧(在图4中的(a)中为后泵中心线M的上侧)。因此，通过在侧面72上分别开设用于引导从后泵50排出的工作油的第三油口43、第四油口44，能缩短连接第三排油口23和第三油口43的孔91、92的通道长度，而且，能缩短连接第四排油口24和第四油口44的孔93的通道长度。

这样，由于在一侧面71上分别开设第一油口41、第二油口42，在另一侧面72上分别开设第三油口43、第四油口44，所以，能将第一油口41、第二油口42，第三油口43和第四油口44集中在以旋转轴线O为中心的周向上，能减小端口部件70沿旋转轴线O轴向的尺寸，谋求串联活塞泵1的小型化。

与此相反，在现有的串联活塞泵中，由于前斜盘的偏转轴和后斜盘的偏转轴向相互相同的方向延伸，所以前泵排出工作油的轴的旋转角度范围、和后泵排出工作油的轴的旋转角度范围是相同的相位。因此，为了缩短在端口部件上形成的孔的通道长度，必须在一个侧面上设置前泵的各油口和后泵的各油口，开设各油口所占用的空间会导致端口部件的旋转轴线O方向的尺寸增大，招致装置的体积变大。

如以上所述，在本实施方式中，是能获取4个系统的泵输出压力的串联活塞泵1，具备：以旋转轴线O为中心旋转的轴5；沿该旋转轴线O方向相互排列设置的前泵10和后泵50；设置在前泵10和后泵50之间的端口部件70，前泵10具备：由轴5带动旋转的前缸体13；随着前缸体13的旋转，使多个活塞16往复运动的前斜盘14；引导由各活塞16排出的工作油的第一排油口21、第二排油口22；与第一排油口21、第二排油口22连通而获取泵输出压力的第一油口41、第二油口42，后泵50具备：由轴5带动旋转的后缸体53；随着后缸体53的旋转，使多个活塞58、59往复运动的后斜盘54；引导由各活塞58、59排出的工作油的第三排油口23、第四排油口24；与第三排油口23、第四排油口24连通而获取泵输出压力的第三油口43、第四油口44，在端口部件70上分别开设前泵10的第一油口41、第二油口42和后泵50的第三油口43、第四油口44，前斜盘14的偏转轴方向和后斜盘54的偏转轴方向相互不同，以相对于前泵10的第一排油口21、第二排油口22具有相位差的方式开设后泵50的第三排油口23、第四排油口24，而且，前泵10的第一油口41、第二油口42和后泵50的第三油口43、第四油口44分别开设在端口部件70的不同的侧面71、72上，所以，能避免在一个侧面上集中开设多个油口的情况，能减小端口部件70的旋转轴线O方向的尺寸，谋求串联活塞泵1的小型化。

在本实施方式中，因为前斜盘14的偏转轴方向和后斜盘54的偏转轴方向相互相差大约90°，所以，在绕旋转轴线O的方向上，以相对于前泵10的第一排油口21、第二排油口22具有大致90°相位差的方式配置后泵50的第三排油口23、第四排油口24，相对于前泵10的第一油口41和第二油口42而言，能将后泵50的第三油口43和第四油口44集中在以旋转轴线O为中心的周向上，谋求端口部件70的小型化。

在本实施方式，因为在端口部件70上形成相互正交的侧面71和侧面72，在一个侧面71上开设设置在前泵10上的多个油口41、42，在另一侧面72上开设设置在后泵50上的多个油口43、44，所以，避免了各油口集中开设在一个侧面上的情况，可谋求串联活塞泵1的小型化。

而且，并不限于此，也可以将第一油口41或第二油口42两者之一开设在侧面71上，同时将另一个开设在侧面73或侧面72上。

另外，也可以将第三油口43或第四油口44两者之一开设在侧面72上，并将另一个开设在侧面73或侧面71上。

工业上的可利用性

如以上所述，本发明的串联活塞泵可用作搭载在液压铲车等工程机械上的液压源，但并不限于此，也可以作为设置在其它机械、设备等上的液压源使用。

Claims

1.一种串联活塞泵，是能获取多个系统的泵输出压力的串联活塞泵，其特征在于：具备：以旋转轴线为中心旋转的轴；沿该旋转轴线方向相互排列设置的前泵和后泵；设置在前泵和后泵之间的端口部件，前泵具备：由轴带动旋转的前缸体；随着前缸体的旋转，使多个活塞往复运动的前斜盘；引导由各活塞排出的工作油的多个排油口；与各排油口连通、获取泵输出压力的多个油口，后泵具备：由轴带动旋转的后缸体；随着后缸体的旋转，使多个活塞往复运动的后斜盘；引导由各活塞排出的工作油的多个排油口；与各排油口连通、获取泵输出压力的多个油口，前斜盘的偏转轴方向和后斜盘的偏转轴方向相互不同，以相对于前泵的各排油口具有相位差的方式开设后泵的各排油口，而且，前泵的各油口和后泵的各油口分别开设在端口部件的不同的侧面上。

2.根据权利要求1所记载的串联活塞泵，其特征在于：前泵的前斜盘的偏转轴方向和后斜盘的偏转轴方向相互相差大约90°。

3.根据权利要求2所记载的串联活塞泵，其特征在于：在端口部件上形成相互正交的两个侧面，在一个侧面上开设设置在前泵上的多个油口，在另一个侧面上开设设置在后泵上的多个油口。