DE102016224219A1

DE102016224219A1 - Fluiddruckpumpe und Fluiddrucksystem

Info

Publication number: DE102016224219A1
Application number: DE102016224219.9A
Authority: DE
Inventors: Masahiko MARUOKA; Atsushi Fukui
Original assignee: Nabtesco Corp
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 2015-12-17
Filing date: 2016-12-06
Publication date: 2017-06-22
Also published as: FR3045735B1; US10443584B2; JP2017110598A; FR3045735A1; JP6612610B2; US20170175721A1

Abstract

Eine Fluiddruckpumpe (30) und ein Fluiddrucksystem (1), in denen ein Entweichen des Fluids und die Ablation eines Zylinderblocks (70) und einer Öffnungsplatte (45) durch das Pressen des Zylinderblocks (70) mit einer geeigneten Presskraft zu der Öffnungsplatte (45) verhindert werden können. Eine Hydraulikpumpe (30) enthält einen Zylinderblock (70), der eine Zylinderkammer (73) aufweist, die mit einem Ölkanal einer Öffnungsplatte (45) in Verbindung stehen kann und in der ein Kolben (61) untergebracht ist; und einen Zylinderblock-Pressmechanismus (80B), der eine Presskraft, die den Zylinderblock (70) zu der Öffnungsplatte (45) presst, zu dem Zylinderblock (70) überträgt. Der Zylinderblock-Pressmechanismus (80B) weist Änderungsmittel (80C) auf, die die Kraft ändern, die den Zylinderblock (70) zu der Öffnungsplatte (45) presst.

Description

QUERVERWEIS AUE VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht den Nutzen der Priorität der japanischen Patentanmeldung, laufende Nr. 2015-246552 (eingereicht am 17. Dezember 2015), deren Inhalte hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen sind.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fluiddruckpumpe und ein Fluiddrucksystem
HINTERGRUND
Als eine Hydraulikpumpe, die ein Beispiel der Fluiddruckpumpe ist, ist eine Taumelscheiben-Hydraulikpumpe bekannt gewesen. Die Taumelscheiben-Hydraulikpumpe enthält eine Taumelscheibe, die in einem schiefen Winkel bezüglich einer Welle, die als eine Drehwelle dient, angeordnet ist; mehrere Kolben, die sich um die Welle drehen, wenn sie sich mit der Taumelscheibe in Kontakt befinden und einen Zylinderblock, der die mehreren Kolben unterbringt und zusammen mit den mehreren Kolben eine Zylinderkammer bildet. Die Hydraulikpumpe kann eine Öffnungsplatte enthalten, die einen Ölkanal aufweist, der konfiguriert ist, um mit einem Ölkanal verbunden zu sein, der sich außerhalb der Hydraulikpumpe befindet. Die Öffnungsplatte befindet sich mit dem Zylinderblock in Kontakt und kann eine Öffnung(en) und die Zylinderkammer in Verbindung setzen.
In diesem Typ der Hydraulikpumpe werden die Welle und der Zylinderblock durch einen Elektromotor zusammen gedreht. Wenn sie sich drehen, gleiten die Kolben in der Drehrichtung des Zylinderblocks an der Taumelscheibe, wobei sie sich in der axialen Richtung hin und her bewegen und folglich pumpen. Auf diese Weise werden der Einlass des Hydraulikfluids in die Zylinderkammer und der Auslass aus der Zylinderkammer ausgeführt.
Falls das Öl zwischen dem Zylinderblock und der Öffnungsplatte entweicht, ist der Pumpenwirkungsgrad der Hydraulikpumpe verringert. Falls sich mehrere Kolben weg von der Taumelscheibe bewegen, würde es einen langen Zeitraum dauern, bis die mehreren Kolben durch die Drehung des Zylinderblocks die Taumelscheibe abermals berühren, was außerdem den Pumpenwirkungsgrad verringert.
Um dieses Problem zu behandeln, offenbart die japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung 2013-177859 (die im Folgenden als ”'859-Veröffentlichung” bezeichnet wird) eine Taumelscheiben-Hydraulikpumpe, die Pressmittel zum Pressen des Zylinderblocks an die Öffnungsplatte und mehrerer Kolben an die Taumelscheibe enthält. Die Pressmittel enthalten ein kugelförmiges bewegliches Element, einen Kopplungsring, durch den die mehreren Kolben eingesetzt sind, und eine Schraubenfeder, die zwischen dem beweglichen Element und dem Zylinderblock angeordnet ist. Mit dem Pressmitteln presst die Schraubenfeder das bewegliche Element, wobei die kugelförmige Oberfläche des beweglichen Elements mit dem Kopplungsring hohlflächig in Kontakt gelangt, was es ermöglicht, dass die Köpfe der mehreren Kolben gleichmäßig mit der Taumelscheibe in Kontakt gelangen, da sie der Winkeländerung der Taumelscheibe glatt folgen. Überdies pressen die Pressmittel den Zylinderblock zu der Öffnungsplatte. Deshalb ist es möglich, es zu verhindern, dass das Öl zwischen dem Zylinderblock und der Öffnungsplatte entweicht.
In dieser Hydraulikpumpe sollte das Entweichen des Öls zwischen dem Zylinderblock und der Öffnungsplatte (die außerdem als eine ”Ventilplatte” bezeichnet wird) während zwei Betriebszuständen verhindert werden: einer ist ein Startvorgangszustand, während der andere ein Drehungszustand ist. Während des Drehungszustands der Hydraulikpumpe bewegen sich die mehreren Kolben hin und her, wobei der Hydraulikdruck in der Zylinderkammer erhöht ist, so dass der Hydraulikdruck in der Zylinderkammer den Zylinderblock zu der Öffnungsplatte schiebt. Folglich muss die Schraubenfeder, die das Presselement ist, den Zylinderblock nicht zu der Öffnungsplatte schieben, wobei sie nur den Zustand aufrechterhalten muss, in dem die mehreren Kolben zu der Taumelscheibe gepresst werden. Deshalb muss die Schraubenfeder keine große Federkraft ausüben. Wohingegen während des Startvorgangszustands der Hydraulikpumpe der Hydraulikdruck in der Zylinderkammer tief ist, so dass der Hydraulikdruck in der Zylinderkammer den Zylinderblock nicht zu der Öffnungsplatte schiebt. Entsprechend muss die Schraubenfeder, die das Presselement ist, den Zylinderblock zu der Taumelscheibe schieben, wobei sie den Zustand aufrechterhalten muss, in dem die mehreren Kolben zu der Taumelscheibe gepresst werden. Deshalb muss die Schraubenfeder eine große Federkraft ausüben.
Wie oben beschrieben worden ist, kann während der verschiedenen Betriebszustände, wie z. B. des Startvorgangszustands und des Drehungszustands, der Hydraulikpumpe eine unterschiedliche Größe der Federkraft erforderlich sein. Falls spezifischer während des Startvorgangszustands der Hydraulikpumpe durch die Schraubenfeder eine kleine Federkraft ausgeübt wird, wird der Zylinderblock nicht mit einer geeigneten Kraft zu der Öffnungsplatte geschoben. In diesem Fall kann das Hydraulikfluid zwischen dem Zylinderblock und der Öffnungsplatte entweichen. Wohingegen, falls während des Drehungszustands der Hydraulikpumpe durch die Schraubenfeder eine große Federkraft ausgeübt wird, die Summe aus dem Hydraulikdruck in der Zylinderkammer und der Federkraft auf den Zylinderblock ausgeübt wird, wobei folglich eine übermäßige Presskraft auf den Zylinderblock ausgeübt wird, die den Zylinderblock zu der Öffnungsplatte schiebt. Dies kann verursachen, dass der Zylinderblock direkt mit der Öffnungsplatte in Kontakt gelangt, während sich der Zylinderblock bezüglich der Öffnungsplatte dreht, was den Zylinderblock und die Öffnungsplatte abnutzen kann. In der in der '859-Veröffentlichung offenbarten Hydraulikpumpe wird eine Schraubenfeder, die eine zum Zeitpunkt des Startvorgangs der Hydraulikpumpe erforderliche Federkraft ausübt, verwendet, so dass das obenerwähnte Problem während der Drehung der Hydraulikpumpe auftreten kann, was behandelt werden muss. Dieses Problem ist nicht auf den Hydraulikdruck eingeschränkt, sondern gilt außerdem für einen Fluiddruck für Wasser und einen Luftdruck für Luft.
Mit anderen Worten, dieses Problem bezieht sich auf das in der Pumpe verwendete Fluid.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Fluiddruckpumpe und ein Fluiddrucksystem zu schaffen, in denen ein Entweichen eines Fluids und die Ablation eines Zylinderblocks und einer Öffnungsplatte durch das Pressen des Zylinderblocks mit einer geeigneten Presskraft zu der Öffnungsplatte verhindert werden können.

(1) Eine Fluiddruckpumpe gemäß einem Aspekt der Erfindung enthält eine Öffnungsplatte, in der ein Fluidkanal ausgebildet ist; einen Zylinderblock, der eine Zylinderkammer enthält, die mit dem Fluidkanal in der Öffnungsplatte in Verbindung stehen kann und in der ein Kolben untergebracht ist; und Pressmittel die eine Presskraft auf den Zylinderblock ausüben, die den Zylinderblock zu der Öffnungsplatte presst. Die Pressmittel enthalten Änderungsmittel, die die Presskraft ändern.

Auf diese Weise ist es möglich, die durch die Pressmittel ausgeübte Presskraft, um den Zylinderblock zu der Öffnungsplatte zu pressen, zu verringern oder zu veranlassen, dass die Pressmittel des Pressen des Zylinderblocks zu der Öffnungsplatte stoppen, wenn die Pressmittel den Zylinderblock nicht zu der Öffnungsplatte pressen müssen, wie z. B. wenn der Zylinderblock durch einen Fluiddruck in der Zylinderkammer zu der Öffnungsplatte gepresst wird, weil die Änderungsmittel die Presskraft, die den Zylinderblock zu der Öffnungsplatte presst, ändern. Dies gilt außerdem für den Fall, in dem die Öffnungsplatte durch einen Fluiddruck in der Zylinderkammer zu dem Zylinderblock gepresst wird.

(2) Die oben beschriebene Fluiddruckpumpe kann ferner eine Taumelscheibe enthalten, die die Bewegung des Kolbens in einer Richtung der Drehachse des Zylinderblocks spezifiziert. Die Pressmittel können ferner Kolbenpressmittel, die den Kolben zu der Taumelscheibe pressen, und Zylinderblock-Pressmittel, die den Zylinderblock zu der Öffnungsplatte pressen, enthalten, wobei die Zylinderblock Pressmittel in einem Abstand von der Drehachse angeordnet sind, wobei der Abstand größer als ein Abstand zwischen den Kolbenpressmitteln und der Drehachse ist, wobei die Änderungsmittel in den Zylinderblock-Pressmitteln vorgesehen sind.

Auf diese Weise ist es im Vergleich zu den Fällen, in denen die Änderungsmittel an der gleichen Position wie die Kolbenpressmittel oder an einer bei Betrachtung von der Mitte des Zylinderblocks inneren Position angeordnet sind, relativ leichter, die Änderungsmittel anzuordnen.

(3) In der oben beschriebenen Fluiddruckpumpe sind die Zylinderblock-Pressmittel durch einen Fluiddruck betrieben, wobei die Änderungsmittel die Presskraft, die den Zylinderblock zu der Öffnungsplatte presst, basierend auf dem den Zylinderblock-Pressmitteln zugeführten Fluiddruck ändern.

Weil die Zylinderblock-Pressmittel durch das Zuführen des Fluiddrucks der Fluiddruckpumpe zu den Zylinderblock-Pressmitteln betrieben werden können, ist es auf diese Weise nicht notwendig, einen Mechanismus zu schaffen, der ausschließlich verwendet wird, um die Zylinderblock-Pressmittel zu betreiben. Deshalb ist es möglich, die Konfiguration der Änderungsmittel zu vereinfachen.

(4) In der oben beschriebenen Fluiddruckpumpe verringern die Änderungsmittel die Presskraft, die den Zylinderblock zu der Öffnungsplatte presst, wenn der den Zylinderblock-Pressmitteln zugeführte Fluiddruck zunimmt.

Ein den Zylinderblock-Pressmitteln zugeführter Fluiddruck wird erhöht, wenn ein Fluiddruck in der Fluiddruckpumpe zunimmt, wobei der erhöhte Fluiddruck in der Zylinderkammer die Kraft vergrößert, um den Zylinderblock zu der Öffnungsplatte zu pressen. Wenn der Fluiddruck in der Zylinderkammer ausreichend hoch ist, wird der Zylinderblock durch den Fluiddruck der Zylinderkammer zu der Öffnungsplatte gepresst, wobei es dadurch möglich ist, ein Entweichen von Öl zwischen dem Zylinderblock und der Öffnungsplatte zu verhindern. Falls die Zylinderblock-Pressmittel dem Zylinderblock unter dieser Bedingung zu der Öffnungsplatte pressen, wird die Presskraft, die den Zylinderblock zu der Öffnungsplatte presst, übermäßig groß, wobei dies die Dicke des Ölfilms zwischen dem Zylinderblock und der Öffnungsplatte kleiner als eine geeignete Dicke machen kann. Folglich kann sich der Zylinderblock bezüglich der Öffnungsplatte drehen, während sich der Zylinderblock in direktem Kontakt mit der Öffnungsplatte befindet. Auf diese Weise kann die durch die Zylinderblock-Pressmittel ausgeübte Kraft, um den Zylinderblock zu der Öffnungsplatte zu pressen, verringert werden, wenn der Fluiddruck, der den Zylinderblock-Pressmitteln zugeführt wird, zunimmt, wobei es folglich möglich ist, den Zylinderblock mit einer geeigneten Kraft, die auf dem Fluiddruck der Fluiddruckpumpe basiert, zu der Öffnungsplatte zu pressen. Im Ergebnis ist es möglich, es zu verhindern, dass die Dicke des Ölfilms zwischen dem Zylinderblock und der Öffnungsplatte von einer geeigneten Dicke aufgrund der Zylinderblock-Pressmittel verringert wird. Deshalb ist es möglich, es zu verhindern, dass sich der Zylinderblock in direkten Kontakt mit der Öffnungsplatte befindet, während sich der Zylinderblock bezüglich der Öffnungsplatte dreht.

(5) In der oben beschriebenen Fluiddruckpumpe veranlassen die Änderungsmittel die Zylinderblock-Pressmittel, das Pressen des Zylinderblocks zu der Öffnungsplatte zu stoppen, wenn der den Zylinderblock-Pressmitteln zugeführte Fluiddruck gleich einem vorgegebenen Fluiddruckwert ist oder sich über einem vorgegebenen Fluiddruckwert befindet.

Auf diese Weise pressen die Zylinderblock-Pressmittel den Zylinderblock nicht zu der Öffnungsplatte, wenn eine geeignete Dicke des Ölfilms zwischen dem Zylinderblock und der Öffnungsplatte sichergestellt werden kann, während der Zylinderblock nur durch den Fluiddruck in der Zylinderkammer zu der Öffnungsplatte gepresst wird. Deshalb ist es möglich, das Risiko weiter zu verringern, dass der Zylinderblock mit der Öffnungsplatte direkt in Kontakt gelangt.

(6) In der oben beschriebenen Fluiddruckpumpe können die Änderungsmittel den Zylinderblock mit einer vorgegebenen Kraft zu der Öffnungsplatte pressen, wenn sich der den Zylinderblock-Pressmitteln zugeführte Fluiddruck unter einem vorgegebenen Fluiddruckwert befindet, wobei die Änderungsmittel den Zylinderblock nicht zu der Öffnungsplatte pressen, wenn der den Zylinderblock-Pressmitteln zugeführte Fluiddruck gleich dem vorgegebenen Fluiddruck wert ist oder sich über dem vorgegebenen Fluiddruckwert befindet.

Auf diese Weise wird der Zylinderblock mit einer durch die Zylinderblock-Pressmittel ausgeübten vorgegebenen Kraft zu der Öffnungsplatte gepresst, so dass es sogar dann, wenn der Fluiddruck in der Zylinderkammer aufgrund des Pulsierens des Fluiddrucks fluktuiert, während ein Fluiddruck in der Fluiddruckpumpe tief ist, möglich ist, den Zylinderblock stabil zu der Öffnungsplatte zu pressen. Deshalb ist es möglich, es zu verhindern, dass das Fluid zwischen dem Zylinderblock und der Öffnungsplatte entweicht.

(7) In der oben beschriebenen Fluiddruckpumpe können die Änderungsmittel mehrere Zylinderblock-Pressmittel enthalten, wobei die mehreren Zylinderblock-Pressmittel in einem regelmäßigen Intervall um die Drehachse angeordnet sind.

Auf diese Weise ist es im Vergleich zu einem Fall, in dem nur ein einziges Zylinderblock-Pressmittel vorgesehen ist, möglich, die durch die Zylinderblock-Pressmittel ausgeübte Kraft, die den Zylinderblock zu der Öffnungsplatte presst, in der Umfangsrichtung um die Drehachse gleichmäßig zu verteilen. Folglich ist es möglich, es zu verhindern, dass sich der Zylinderblock bezüglich der Öffnungsplatte neigt.

(8) Die oben beschriebene Fluiddruckpumpe kann ferner ein Gehäuse enthalten, das konfiguriert ist, um die mehreren Zylinderblock-Pressmittel unterzubringen. Die Änderungsmittel enthalten einen Verbindungskanal, durch den ein Fluiddruck den mehreren Zylinderblock-Pressmitteln zugeführt wird, wobei der Verbindungskanal in dem Gehäuse vorgesehen ist.

Auf diese Weise kann der Verbindungskanal einen Fluiddruck den mehreren Zylinderblock-Pressmitteln zuführen, so dass es möglich ist, die Anzahl der Verbindungskanäle, die den Zylinderblock-Pressmitteln in dem Gehäuse einen Fluiddruck bereitstellen, bis zu der Anzahl zu verringern, die kleiner als die Anzahl der Zylinderblock Pressmittel ist. Folglich ist es möglich, die Konfiguration des Gehäuses zu vereinfachen.

(9) In der oben beschriebenen Fluiddruckpumpe kann ein Wälzkörperlager an einem äußeren Umfang des Zylinderblocks befestigt sein, wobei die Zylinderblock-Pressmittel einen äußeren Ring des Wälzkörperlagers pressen, wobei der äußere Ring durch die Zylinderblock Pressmittel in der Richtung der Drehachse beweglich ist.

Dadurch ist es möglich, es zu verhindern, dass der Zylinderblock an den Zylinderblock-Pressmitteln gleitet, wenn der Zylinderblock gedreht wird. Folglich kann der Zylinderblock glatt gedreht werden. Überdies ist das Wälzkörperlager aufgrund der durch die Zylinderblock-Pressmittel ausgeübten Presskraft in der Richtung der Drehachse beweglich. Auf diese Weise ist es möglich, eine Presskraft, die den Zylinderblock zu der Öffnungsplatte presst, gemäß einer durch die Zylinderblock-Pressmittel ausgeübten Presskraft zu ändern.

(10) Die oben beschriebene Fluiddruckpumpe kann ferner ein Gehäuse enthalten, das konfiguriert ist, um die mehreren Zylinderblock-Pressmittel unterzubringen. Das Gehäuse kann einen Halterungsabschnitt, der einen Innenraum aufweist, in dem die Zylinderblock-Pressmittel angeordnet sind, und einen Fluiddruck-Zufuhrabschnitt, der mit dem Innenraum in Verbindung steht und konfiguriert ist, um dem Innenraum einen Fluiddruck zuzuführen, enthalten. Die Zylinderblock-Pressmittel enthalten eine Pressstange, die konfiguriert ist, um den Zylinderblock zu der Öffnungsplatte zu pressen, und ein Presselement, das konfiguriert ist, um eine Presskraft auf die Pressstange auszuüben, um die Pressstange in der Richtung der Drehachse zu dem Zylinderblock zu pressen. Die Pressstange enthält einen Druckaufnahmeabschnitt, der den Fluiddruck in der Richtung aufnimmt, in der sich die Pressstange gegen die durch das Presselement in der Richtung der Drehachse auf die Pressstange ausgeübte Kraft weg von dem Zylinderblock bewegt.

Auf diese Weise kann eine durch den Zylinderblock-Pressmechanismus ausgeübte Kraft, die den Zylinderblock zu der Öffnungsplatte presst, basierend auf der Fläche des Druckaufnahmeabschnitts der Pressstange und der durch das Presselement ausgeübten Presskraft leicht berechnet werden. Deshalb ist es möglich, die durch den Zylinderblock-Pressmechanismus 80B ausgeübte Presskraft, um den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45 zu pressen, leicht festzulegen.

(11) In der oben beschriebenen Fluiddruckpumpe können die Kolbenpressmittel bezüglich der Position, an der der Kolben angeordnet ist, näher an der Drehachse angeordnet sein.

Es ist bevorzugt, dass der Kolben soweit wie möglich in einem Abstand von der Drehachse angeordnet ist, um eine große Verschiebung des Kolbens sicherzustellen. Der Raum zwischen der Drehachse und dem Kolben wird ein toter Raum. Weil die Kolbenpressmittel bezüglich der Position, an der der Kolben angeordnet ist, näher an der Drehachse angeordnet sind, wird der tote Raum verwendet, wobei es folglich möglich ist, die Größe der Fluiddruckpumpe zu verringern.

(12) Ein Fluiddrucksystem gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält die Fluiddruckpumpe nach einem des obigen (1) bis (11), einen Motor, der die Fluiddruckpumpe antreibt, eine Steuervorrichtung, die den Motor steuert, und einen Fluid-Aktuator, der durch den durch die Fluiddruckpumpe erzeugten Fluiddruck angetrieben ist.

Auf diese Weise ist es möglich, das Fluiddrucksystem zu schaffen, in dem ein Entweichen des Fluids und eine Ablation des Zylinderblocks und der Öffnungsplatte verhindert werden können.
Gemäß der Fluiddruckpumpe und dem Fluiddrucksystem der Erfindung ist es entsprechend möglich, das Entweichen des Fluids und die Ablation des Zylinderblocks und der Öffnungsplatte zu verhindern, weil der Zylinderblock mit einer geeigneten Kraft zu der Öffnungsplatte gepresst wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 veranschaulicht schematisch eine Konfiguration eines Hydrauliksystems, das eine Hydraulikpumpe als eine Fluiddruckpumpe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält.
2 ist eine Längsschnittansicht der Hydraulikpumpe nach 1.
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Öffnungsplatte und eines Pumpenmechanismus der Hydraulikpumpe nach 2.
4 ist eine Schnittansicht der Hydraulikpumpe nach 2 entlang der Linie 4-4.
5 ist eine vergrößerte Ansicht der Zylinderblock-Pressmittel und ihres Umfangsbereichs der Hydraulikpumpe nach 2.
6a ist ein Halbschnitt der Hydraulikpumpe, in der die Zylinderblock-Pressmittel den Zylinderblock zu der Öffnungsplatte pressen.
6b ist ein Halbschnitt der Hydraulikpumpe, in der die Zylinderblock-Pressmittel den Zylinderblock nicht zu der Öffnungsplatte pressen.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein Hydrauliksystem 1, das ein Beispiel eines Fluiddrucksystems ist, enthält eine Hydraulikpumpe, die ein Beispiel einer Fluiddruckpumpe ist, und wird bezüglich 1 beschrieben. Als ein weiteres Beispiel der Fluiddruckpumpe gibt es Flüssigkeitsdruckpumpen, wie z. B. eine Kraftstoffpumpe und eine Wasserpumpe, und pneumatische Pumpen, wie z. B. eine Luftpumpe. Das Hydrauliksystem 1 kann als ein System zum Ändern eines Winkels einer Ruderfläche einer beweglichen Fläche 100, die in einem festen Flügel eines Luftfahrzeugs vorgesehen ist, verwendet werden. Die Ruderfläche der beweglichen Fläche 100 ist als eine Flugsteuerungsfläche vorgesehen und kann als eine Ruderfläche eines in einem Hauptflügel vorgesehenen Querruders verwendet werden. Das Hydrauliksystem 1 kann außerdem als ein Hydrauliksystem (ein Fluiddrucksystem) für Baumaschinen, wie z. B. einen Muldenkipper und einen Bagger, Nutzfahrzeuge, wie z. B. einen Bus und ein Schienenfahrzeug, verwendet werden.
Das Hydrauliksystem 1 kann zwei Hydraulik-Aktuatoren 10A, 10B zum Antreiben der beweglichen Fläche 100 und die Steuervorrichtungen 21A, 21B, die jeweils die Zuführung und das Entleeren des Öls in die/aus den Hydraulik-Aktuatoren 10A, 10B steuern, enthalten.
Die Hydraulik-Aktuatoren 10A, 10B enthalten jeder ein Gehäuse 11 und eine Kolbenstange 14, die in das Gehäuse 11 eingesetzt und an die bewegliche Fläche 100 gekoppelt ist. Das Innere des Gehäuses 11 kann durch einen Kolben 14P der Kolbenstange 14 in eine erste Hydraulikkammer 12 und eine zweite Hydraulikkammer 13 unterteilt sein. Eine erste Öffnung 11X, die mit der ersten Hydraulikkammer 12 in Verbindung steht, und eine zweite Öffnung 11Y, die mit der zweiten Hydraulikkammer 13 in Verbindung steht, können in der Außenwand des Gehäuses 11 ausgebildet sein. Die Hydraulik-Aktuatoren 10A, 10B können jeweils mit den Positionssensoren 15A, 15B versehen sein, die die Positionen der entsprechenden Kolbenstange 14 detektieren. Es wird angegeben, dass der Hydraulik-Aktuator 10B ein Reserve-Hydraulik-Aktuator sein kann, um die Redundanz des Hydrauliksystems 1 sicherzustellen.
Der Hydraulik-Aktuator 10A kann an eine Hydraulikfluidquelle 18 gekoppelt sein, die dem Hydraulik-Aktuator 10A durch einen ersten Ölkanal 16A Öl zuführt. Der Hydraulik-Aktuator 10A kann außerdem durch einen zweiten Ölkanal 17A an einen Behälterkreislauf 19, der das von dem Hydraulik-Aktuator 10A entleerte Öl lagert, gekoppelt sein. In dem ersten Ölkanal 16A und dem zweiten Ölkanal 17A kann ein Steuerventil 20, das die Verbindungen zwischen der ersten und der zweiten Hydraulikkammer 12, 13 und der Hydraulikfluidquelle 18 und dem Behälterkreislauf 19 wechselt, vorgesehen sein.
Das Steuerventil 20 kann ein (nicht gezeigtes) Wahlventil enthalten, das entweder einen ersten Verbindungszustand, in dem die erste Hydraulikkammer 12 mit der Hydraulikfluidquelle 18 in Verbindung steht und die zweite Hydraulikkammer 13 mit den Behälterkreislauf 19 in Verbindung steht, oder einen zweiten Verbindungszustand, in dem die zweite Hydraulikkammer 13 mit der Hydraulikfluidquelle 18 in Verbindung steht und die erste Hydraulikkammer 12 mit dem Behälterkreislauf 19 in Verbindung steht, auswählt. Das Steuerventil 20 wechselt z. B. unter Verwendung eines (nicht gezeigten) elektrischen Aktuators, der das Wahlventil betreibt, zwischen dem ersten Verbindungszustand und dem zweiten Verbindungszustand.
Es können ein Befehlssignal von einem Flug-Controller 110 und ein Detektionssignal von dem Positionssensor 15A der Steuervorrichtung 21A zugeführt werden. Die Steuervorrichtung 21A steuert den elektrischen Aktuator basierend auf dem Befehlssignal und dem Detektionssignal, um das Steuerventil 20 zu steuern.
Der Hydraulik-Aktuator 10B kann über den ersten Ölkanal 16B und den zweiten Ölkanal 17B an eine Hydraulikpumpe 30 gekoppelt sein. Die Hydraulikpumpe 30 kann dem Hydraulik-Aktuator 10B Öl zuführen und kann durch einen Elektromotor 22 angetrieben sein. Der Elektromotor 22 kann einen Drehsensor 23 enthalten, der eine Drehposition eines (nicht gezeigten) Rotors des Elektromotors 22 detektiert. Wie oben beschrieben worden ist, ist der Hydraulik-Aktuator 10B ein Beispiel eines Fluid-Aktuators, der durch einen durch die Hydraulikpumpe 30 erzeugten Hydraulikdruck betrieben ist.
Der Elektromotor 22 kann durch eine Antriebseinheit 24 angetrieben sein, die durch die Steuervorrichtung 21B gesteuert ist. Ein Detektionssignal von dem Drehsensor 23 kann der Antriebseinheit 24 zugeführt werden. Ein Befehlssignal von dem Flug-Controller 110 und ein Detektionssignal von dem Positionssensor 15B können der Steuervorrichtung 21B zugeführt werden. Die Steuervorrichtung 21B kann ein Steuersignal zum Steuern der Antriebseinheit 24, das auf dem Befehlssignal und dem Detektionssignal von dem Positionssensor 15B basiert, an die Antriebseinheit 24 ausgeben. Die Antriebseinheit 24 kann eine Drehrichtung und eine Drehzahl des Elektromotors 22 basierend auf dem Steuersignal und dem Detektionssignal von dem Drehsensor 23 steuern.
Zwischen dem ersten und dem zweiten Ölkanal 16B, 17B und dem zweiten Ölkanal 17A kann ein Druckspeicher 26 vorgesehen sein. Ein von dem zweiten Ölkanal 17A abzweigender Einlassölkanal 25A kann an einen Einlass des Druckspeichers 26 gekoppelt sein. Ein von dem ersten Ölkanal 16B abzweigender erster Auslassölkanal 25B und ein von dem zweiten Ölkanal 17B abzweigender zweiter Auslassölkanal 25C können an den Auslass des Druckspeichers 26 gekoppelt sein. Ein erstes Rückschlagventil 27, das es ermöglicht, dass das Öl von dem zweiten Ölkanal 17A zu dem Druckspeicher 26 strömt, aber die Strömung des Öls von dem Druckspeicher 26 zu dem zweiten Ölkanal 17A absperrt, kann in dem Einlassölkanal 25A vorgesehen sein. Ein zweites Rückschlagventil 28, das es ermöglicht, dass das Öl von dem Druckspeicher 26 zu dem ersten Ölkanal 16B strömt, aber die Strömung des Öls von dem ersten Ölkanal 16B zu dem Druckspeicher 26 absperrt, kann in dem ersten Auslassölkanal 25B vorgesehen sein. Ein drittes Rückschlagventil 29, das es ermöglicht, dass das Öl von dem Druckspeicher 26 zu dem zweiten Ölkanal 17B strömt, aber die Strömung des Öls von dem zweiten Ölkanal 17B zu dem Druckspeicher 26 absperrt, kann in dem zweiten Auslassölkanal 25C vorgesehen sein. Der Druckspeicher 26 kann dem ersten Ölkanal 16B und dem zweiten Ölkanal 17B einen Hydraulikdruck zuführen, um es zu verhindern, dass der Hydraulikdruck in dem ersten Ölkanal 16B und in dem zweiten Ölkanal 17B aufgrund des Entweichens von Öl abnimmt, während sich die Kolbenstange 14 des Hydraulik-Aktuators 10B bewegt. Auf diese Weise ist es möglich, das Auftreten einer Kavitation in dem ersten Ölkanal 16B und dem zweiten Ölkanal 17B zu verhindern.
Als Nächstes wird nun der Betrieb des Hydrauliksystems 1 beschrieben. Wenn sich das Steuerventil 20 in dem ersten Verbindungszustand befindet, wird Öl von der Hydraulikfluidquelle 18 zu der ersten Hydraulikkammer 12 zugeführt, wobei das Öl in der zweiten Hydraulikkammer 13 zu dem Behälterkreislauf 19 entleert wird. Im Ergebnis bewegt sich die Kolbenstange 14, so dass die erste Hydraulikkammer 12 ausgedehnt wird und die zweite Hydraulikkammer 13 zusammengezogen wird, wobei die bewegliche Fläche 100 gehoben wird.
Wenn sich das Steuerventil 20 in dem zweiten Verbindungszustand befindet, wird Öl von der Hydraulikfluidquelle 18 der zweiten Hydraulikkammer 13 zugeführt, während das Öl in der ersten Hydraulikkammer 12 zu dem Behälterkreislauf 19 entleert wird. Im Ergebnis bewegt sich die Kolbenstange 14 so, dass die zweite Hydraulikkammer 13 ausgedehnt wird und die erste Hydraulikkammer 12 zusammengezogen wird, wobei folglich die bewegliche Fläche 100 gesenkt wird.
Falls eine Störung des Hydraulik-Aktuators 10A auftritt, kann der Reserve-Hydraulik-Aktuator 10B durch die Hydraulikpumpe 30 betrieben werden, um die bewegliche Fläche 100 zu heben oder zu senken.
Wenn sich z. B. der Elektromotor 22 vorwärts dreht, wird das Öl in dem zweiten Ölkanal 17B der Hydraulikpumpe 30 zugeführt, wobei die Hydraulikpumpe 30 das Öl dem ersten Ölkanal 16B zuführt. Im Ergebnis bewegt sich die Kolbenstange 14 so, dass die zweite Hydraulikkammer 13 zusammengezogen wird und die erste Hydraulikkammer 12 ausgedehnt wird, wobei folglich die bewegliche Fläche 100 gehoben wird.
Wohingegen, wenn sich der Elektromotor 22 in einer Rückwärtsrichtung dreht, das Öl in dem ersten Ölkanal 16B der Hydraulikpumpe 30 zugeführt wird, wobei die Hydraulikpumpe 30 das Öl dem zweiten Ölkanal 17B zuführt. Im Ergebnis bewegt sich die Kolbenstange 14 so, dass die zweite Hydraulikkammer 13 ausgedehnt wird und die erste Hydraulik kammer 12 zusammengezogen wird, wobei deshalb die bewegliche Fläche 100 gesenkt wird.
Nun wird die Struktur der Hydraulikpumpe 30 bezüglich der 2 bis 5 ausführlich beschrieben. In 2 kann die Hydraulikpumpe 30 ein Gehäuse 40 und eine Welle 31, die in das Gehäuse 40 eingesetzt ist und als eine Drehwelle dient, die indirekt an den Elektromotor 22 (siehe 1) gekoppelt ist, enthalten. Die Hydraulikpumpe 30 kann ferner ein erstes Lager 32 und ein zweites Lager 33 enthalten, die die Welle 31 bezüglich des Gehäuses 40 drehbar stützen. Das erste Lager 32 kann ein Kugellager sein, während das zweite Lager 33 ein Wälzlager sein kann. Alternativ kann das erste Lager 32 ein anderes Wälzkörperlager, wie z. B. ein Wälzlager, sein. In der gleichen Weise kann das zweite Lager 33 ein anderes Wälzkörperlager, wie z. B. ein Kugellager, sein.
Die Welle 31 kann über einen nicht gezeigten) Untersetzungsgetriebemechanismus, der z. B. aus mehreren Zahnrädern ausgebildet ist, an den Elektromotor 22 gekoppelt sein. Ein von dem Elektromotor 22 ausgegebenes Drehmoment wird durch den Untersetzungsgetriebemechanismus zu der Welle 31 übertragen. Die Welle 31 kann über eine Riemenscheibe, die als das Untersetzungsgetriebe dient, an den Elektromotor 22 gekoppelt sein oder kann direkt an den Elektromotor 22 gekoppelt sein.
Das Gehäuse 40 kann eine zylindrische Form mit Boden aufweisen, die auf einer Seite in der Richtung der Drehachse (die im Folgenden einfach als eine ”axiale Richtung” bezeichnet wird) der Welle 31 eine Öffnung aufweist. Eine Öffnungsplatte 45 kann an der Öffnung des Gehäuses 40 angeordnet sein. Die Öffnungsplatte 45 deckt die Öffnung des Gehäuses 40 ab. Innerhalb eines Innenraums S, der durch das Gehäuse 40 und die Öffnungsplatte 45 definiert ist, können ein Pumpenmechanismus 60, ein drittes Lager 34 und ein viertes Lager 35 untergebracht sein. Das dritte Lager 34 und das vierte Lager 35 können Kugellager sein. Alternativ können das dritte Lager 34 und das vierte Lager 35 andere Wälzkörperlager, wie z. B. Wälzlager, sein. Der Innenraum S kann mit Öl gefüllt sein.
Das Gehäuse 40 kann einen zylindrischen Abschnitt 41, der sich in der axialen Richtung erstreckt, und eine Seiten wand 42, die ein Ende des zylindrischen Abschnitts 41 in der axialen Richtung verschließt, enthalten. In der Mitte der Seitenwand 42 kann ein Lagerbefestigungsabschnitt 43, an dem das erste Lager 32 befestigt ist, ausgebildet sein. Die Öffnungsplatte 45 kann in die Öffnung 41A des zylindrischen Abschnitts 41 eingepasst sein, wobei ein Befestigungselement 47 daran geschraubt sein kann. Das Befestigungselement 47 kann z. B. eine Gegenmutter sein.
Das Gehäuse 40 kann einen ersten Block 50 und einen zweiten Block 57 enthalten. Der erste Block 50 und der zweite Block 57 können an dem Gehäuse 40 befestigt sein. Der erste Block 50 und der zweite Block 57 können innerhalb des Innenraums S des Gehäuses 40 untergebracht sein. Der erste Block 50 und/oder der zweite Block 57 können mit dem Gehäuse 40 einteilig ausgebildet sein, um die Anzahl der Zusammenbauschritte zu verringern.
Der erste Block 50 kann an den zylindrischen Abschnitt 41 angepasst sein und kann sich in der axialen Richtung mit der Seitenwand 42 in Kontakt befinden. Der erste Block 50 kann einen zylindrischen Abschnitt 51, der sich in der axialen Richtung erstreckt, und einen Flansch 52, der sich von dem Ende des zylindrischen Abschnitts 51, das sich näher an der Seitenwand 42 befindet, zu der radial inneren Seite erstreckt, enthalten. An dem inneren Umfangsabschnitt des zylindrischen Abschnitts 51 kann ein Lagerbefestigungsabschnitt 53, an dem das dritte Lager 34 befestigt ist, ausgebildet sein. In 4 können drei Halterungsabschnitte 54 in einem Intervall von 120° in dem ersten Block 50 ausgebildet sein. Die Halterungsabschnitte 54 können Löcher sein, die den zylindrischen Abschnitt 51 des ersten Blocks 50 in der axialen Richtung durchdringen.
In 2 kann der zweite Block 57 eine zylindrische Form aufweisen. Der zweite Block 57 kann an den zylindrischen Abschnitt 41 des Gehäuses 40 angepasst sein, so dass er in der axialen Richtung zwischen dem ersten Block 50 und der Öffnungsplatte 45 eingelegt ist.
Die Öffnungsplatte 45 kann eine Scheibenform aufweisen. An der Öffnungsplatte 45 kann ein Lagerbefestigungsabschnitt 46, an dem das zweite Lager 33 befestigt ist, ausgebildet sein. Die Öffnungsplatte 45 kann in der axialen Richtung zwischen dem zweiten Block 57 und dem Befestigungselement 47 eingelegt sein. Auf diese Weise ist die Öffnungsplatte 45 an dem Gehäuse 40 befestigt.
In 3 kann ein zylindrischer vorstehender Abschnitt 45C, der in der axialen Richtung in der zu dem Lagerbefestigungsabschnitt 46 entgegengesetzten Richtung vorsteht, an der Mitte der Öffnungsplatte 45 ausgebildet sein. In dem vorstehenden Abschnitt 45C können eine erste Öffnung 45A, die eine bogenförmige Öffnung ist, die sich in der Umfangsrichtung erstreckt, und eine zweite Öffnung 45B, die eine bogenförmige Öffnung ist, die sich in der Umfangsrichtung erstreckt, ausgebildet sein. Die erste Öffnung 45A kann mit dem ersten Ölkanal 16B (siehe 1) in Verbindung stehen, während die zweite Öffnung 45B mit dem zweiten Ölkanal 17B (siehe 1) in Verbindung stehen kann. Es wird angegeben, dass bei Bedarf irgendeine Anzahl der Öffnungen 45A, 45B vorgesehen sein kann. Es können z. B. mehr als eine Öffnung 45A und mehr als eine Öffnung 45B vorgesehen sein.
Der Pumpenmechanismus 60 kann einen Zylinderblock 70, der sich mit der Welle 31 (siehe 2) in Keileingriff befindet, neun Kolben 61, die in dem Zylinderblock 70 untergebracht sind, so dass sie in der axialen Richtung bezüglich des Zylinderblocks 70 beweglich sind, und eine Taumelscheibe 62, die die Verschiebungen der Kolben 61 in der axialen Richtung spezifiziert, enthalten. Es wird angegeben, dass bei Bedarf irgendeine Anzahl von Kolben 61 vorgesehen sein kann. Die Anzahl der Kolben 61 kann z. B. kleiner als acht oder größer als neun sein.
Der Zylinderblock 70 kann so angeordnet sein, dass er in der axialen Richtung, die durch die strichpunktierte Linie angegeben ist, der Öffnungsplatte 45 zugewandt ist, wobei er sich zusammen mit der Welle 31 drehen kann. In dem Zylinderblock 70 können in einem regelmäßigen Intervall in der Umfangsrichtung neun Kolbeneinsetzabschnitte 71, durch die die Kolben 61 eingesetzt sind, ausgebildet sein. Die Öffnungen 72, die zu der Öffnungsplatte 45 offen sind, können jeweils in den Kolbeneinsetzabschnitten 71 ausgebildet sein. In 2 ist zwischen dem Kolbeneinsetzabschnitt 71 und dem Kolben 61 eine Zylinderkammer 73 ausgebildet. Die Zylinderkammer 73 kann eine Kraft erzeugen, um den Kolben 61 durch Einlass und Auslass von Öl über die Öffnung 72 vorzubelasten. Die Zylinderkammer 73 kann durch die erste Öffnung 45A und die zweite Öffnung 45B mit dem ersten Ölkanal 16B bzw. dem zweiten Ölkanal 17B (siehe 1) in Verbindung stehen. Auf diese Weise bilden die erste Öffnung 45A und die zweite Öffnung 45B die Ölkanäle, die den ersten Ölkanal 16B und den zweiten Ölkanal 17B mit der Zylinderkammer 73 verbinden. Mit anderen Worten, sie schaffen den Ölkanal der Öffnungsplatte.
In 3 können eine innere Umfangsaussparung 74 und eine äußere Umfangsaussparung 75, die in der axialen Richtung Lücken mit der Öffnungsplatte 45 bilden, an der Position, an der sie dem vorstehenden Abschnitt 45C der Öffnungsplatte 45 zugewandt sind, in dem Zylinderblock 70 ausgebildet sein. Die innere Umfangsaussparung 74 kann bezüglich der Öffnung 72 auf der Innenseite angeordnet sein, während die äußere Umfangsaussparung 75 bezüglich der Öffnung 72 auf der Außenseite angeordnet sein kann. Die innere Umfangsaussparung 74 und die äußere Umfangsaussparung 75 können mit Öl gefüllt sein.
Ein Lagerbefestigungsabschnitt 76, an dem das vierte Lager 35 (siehe 2) befestigt ist, kann an dem äußeren Umfangsabschnitt des Zylinderblocks 70 ausgebildet sein. Der Lagerbefestigungsabschnitt 76 kann eine äußere Umfangsfläche 70A des Zylinderblocks 70 und einen ringförmigen Flansch 77, der von der äußeren Umfangsfläche 70A in der radialen Richtung zur Außenseite vorsteht, enthalten.
Der Kolben 61 kann von dem Kolbeneinsetzabschnitt 71 zu der Taumelscheibe 62 nach außen vorstehen. Das Ende des Kolbens 61, das sich näher an der Taumelscheibe 62 befindet, kann einen Kolbenkopf 61A aufweisen, der einen Durchmesser aufweist, der größer als der Kolben 61 ist. Eine Stirnfläche des Kolbenkopfs 61A, die der Taumelscheibe 62 zugewandt ist, kann als eine konvexe sphärische Oberfläche ausgebildet sein.
Die Taumelscheibe 62 kann eine Mittelachse aufweisen, die bezüglich der axialen Richtung der Welle 31 abgewinkelt ist. Die Taumelscheibe 62 kann einen zylindrischen Abschnitt 62A, der sich entlang der Mittelachse erstreckt, und einen ringförmigen Flansch 62B, der sich von dem Ende des zylindrischen Abschnitts 62A, das sich in der zu der Mittelachse orthogonalen Richtung näher an dem Kolben 61 befindet, erstreckt, enthalten. Der Flansch 62B kann sich mit dem Kolbenkopf 61A des Kolbens 61 in Kontakt befinden.
In 2 kann die Taumelscheibe 62 in dem ersten Block 50 untergebracht sein und durch das dritte Lager 34 gehalten sein, so dass sie bezüglich des ersten Blocks 50 um die Mittelachse drehbar ist. Das dritte Lager 34 kann einen inneren Ring 34A, der an dem zylindrischen Abschnitt 62A der Taumelscheibe 62 befestigt ist, einen äußeren Ring 34B, der an dem Lagerbefestigungsabschnitt 53 des ersten Blocks 50 befestigt ist, und mehrere Wälzkörper 34C, die zwischen dem inneren Ring 34A und dem äußeren Ring 34B angeordnet sind, enthalten.
Die Hydraulikpumpe 30 kann einen Pressmechanismus 80 enthalten, der ein Beispiel der Pressmittel ist, die imstande sind, eine Kraft auf die neun Kolben 61 auszuüben, um die neun Kolben 61 zu der Taumelscheibe 62 zu pressen, und eine Kraft auf den Zylinderblock 70 auszuüben, um den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45 zu pressen. Der Pressmechanismus 80 kann einen Kolbenpressmechanismus 80A, der ein Beispiel der Kolbenpressmittel ist, und drei Zylinderblock-Pressmechanismen 80B, die ein Beispiel der Zylinderblock-Pressmittel sind, enthalten. Der Kolbenpressmechanismus 80A und die Zylinderblock-Pressmechanismen 80B können separat ausgebildet sein. Der Kolbenpressmechanismus 80A und die Zylinderblock-Pressmechanismen 80B können in dem Innenraum S des Gehäuses 40 untergebracht sein. Bei Bedarf kann irgendeine Anzahl der Zylinderblock-Pressmechanismen 80B vorgesehen sein. Die Anzahl der Zylinderblock-Pressmechanismen 80B kann z. B. eins, zwei, vier oder mehr sein. Eine oder mehrere Komponenten, die den Kolbenpressmechanismus 80A bilden, können als ein zweites Vorbelastungselement bezeichnet werden.
Der Kolbenpressmechanismus 80A kann in dem Pumpenmechanismus 60 vorgesehen sein und eine Kraft auf die neun Kolben 61 übertragen, um die neun Kolben 61 zu der Taumelscheibe 62 zu pressen. Ein Teil des Kolbenpressmechanismus 80A kann zwischen einem zentralen konkaven Abschnitt 78 des Zylinderblocks 70 und der Welle 31 angeordnet sein. Spezifischer kann der Kolbenpressmechanismus 80A in der radialen Richtung der Hydraulikpumpe 30 bezüglich der neun Kolben 61 auf der Innenseite angeordnet sein. Mit anderen Worten, der Kolbenpressmechanismus 80A kann im Vergleich zu den neun Kolben 61 näher an der Welle 31 angeordnet sein.
Der Kolbenpressmechanismus 80A kann ein festes Element 81, das an dem Zylinderblock 70 befestigt ist, ein bewegliches Element 82, das in der axialen Richtung bezüglich des Zylinderblocks 70 und der Welle 31 beweglich ist, und eine Schraubenfeder 83, die ein Beispiel eines elastischen Elements zum Pressen der neun Kolben 61 zu der Taumelscheibe 62 ist, und einen Kopplungsring 84, durch den die neun Kolben 61 eingesetzt sind, enthalten. Das bewegliche Element 82 kann eine sphärische Oberfläche aufweisen, die sich mit dem inneren Umfang des Kopplungsrings 84 in Kontakt befindet. Die Schraubenfeder 83 kann zwischen dem festen Element 81 und dem beweglichen Element 82 eingelegt sein. Der Kopplungsring 84 kann sich mit der sphärischen Oberfläche des beweglichen Elements 82 hohlflächig in Kontakt befinden, so dass er in der axialen Richtung von dem beweglichen Element 82 geneigt sein kann.
Der Kolbenpressmechanismus 80A kann ein anderes Element als die Schraubenfeder 83 verwenden, um die Kolben 61 zu der Taumelscheibe 62 zu pressen. Es können z. B. anstelle der Schraubenfeder 83 ein erster Magnet, der an dem Zylinderblock befestigt ist, und ein zweiter Magnet, der dem ersten Magneten in der axialen Richtung zugewandt ist und an dem Kopplungsring 84 befestigt ist, verwendet werden. In diesem Fall sind diese Magneten so angeordnet, dass die Oberfläche des ersten Magneten, die dem zweiten Magneten zugewandt ist, die gleiche Polarität wie die der Oberfläche des zweiten Magneten, die dem ersten Magneten zugewandt ist, aufweist. Alternativ kann der Kolbenpressmechanismus 80A konfiguriert sein, um das feste Element 81 wegzulassen, wobei die Schraubenfeder 83 den Zylinderblock 70 direkt schieben kann.
In dem Kopplungsring 84 können neun Einsetzlöcher 84A, durch die die Kolben 61 eingesetzt sind, jeweils ausgebildet sein. Über den Einsetzlöchern 84A können die Kolbenköpfe 61A nach außen zu der Taumelscheibe 62 vorstehen. Die Schraubenfeder 83 presst das bewegliche Element 82 zu der Taumelscheibe 62. Auf diese Weise wird der Kopplungsring 84 durch das bewegliche Element 82 zu der Taumelscheibe 62 gepresst. Wenn der Kopplungsring 84 gepresst wird, schiebt der Rand des Einsetzlochs 84A des Kopplungsrings 84 den Kolbenkopf 61A, wobei folglich der Kolben 61 zu der Taumelscheibe 62 gepresst wird. Auf diese Weise bleibt der Kolben 61 mit der Taumelscheibe 62 in Kontakt, wobei sich die Kolbenköpfe 61A der neun Kolben 61 ungeachtet des Antriebszustands der Hydraulikpumpe 30 immer mit der Taumelscheibe 62 in Kontakt befinden. Wie oben beschrieben worden ist, ist in dem Kolbenpressmechanismus 80A die Kraft, um die neun Kolben 61 zu der Taumelscheibe 62 zu pressen, auf der Federkraft (der elastischen Kraft) der Schraubenfeder 83 basierend spezifiziert.
In 4 kann der Zylinderblock-Pressmechanismus 80B in dem Innenraum 54A des Halterungsabschnitts 54 untergebracht sein. Entsprechend können die Zylinderblock-Pressmechanismen 80B in einem regelmäßigen Intervall entlang der Umfangsrichtung des Zylinderblocks 70 angeordnet sein. Entsprechend können die Zylinderblock-Pressmechanismen 80B in einem regelmäßigen Intervall (einem gleichen Winkel) um die Drehachse des Zylinderblocks 70 angeordnet sein. Auf diese Weise ist es möglich, den Zylinderblock 70 in einer gut ausgeglichenen Weise in der axialen Richtung zu pressen. Es wird angegeben, dass sich die Zylinderblock-Pressmechanismen 80B nicht drehen, wenn sich der Zylinderblock 70 (siehe 2) dreht. Solange wie die Zylinderblock-Pressmechanismen 80B in einem im Wesentlichen gleichen Intervall entlang der Umfangsrichtung des Zylinderblocks 70 angeordnet sind, können sich die tatsächlichen Abstände oder Intervalle zwischen benachbarten Zylinderblock-Pressmechanismen aufgrund eines Zusammenbaufehlers oder dergleichen etwas voneinander unterscheiden.
An einem Teil des Umfangsabschnitts des Gehäuses 40 in der Umfangsrichtung kann ein Einleitungsabschnitt 44, der mit dem ersten Ölkanal 16B und dem zweiten Ölkanal 17B (siehe 1) in Verbindung steht und den Zylinderblock-Pressmechanismen 80B Öl zuführt, ausgebildet sein. Der Einleitungsabschnitt 44 kann als ein Abschnitt ausgebildet sein, der von dem zylindrischen Abschnitt 41 des Gehäuses 40 in der radialen Richtung nach außen vorsteht. Der Einleitungsabschnitt 44 und das Gehäuse 40 können aus einem einzigen Element ausgebildet sein. Der Einleitungsabschnitt 44 kann einen Einleitungsölkanal 44A aufweisen, der sich zu der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 40 öffnet. Einer der drei Halterungsabschnitte 54 kann in der Umfangsrichtung an der gleichen Position wie der Einleitungsabschnitt 44 angeordnet sein. Alternativ kann der Einleitungsabschnitt 44 von dem Gehäuse 40 separat ausgebildet sein. In dem Gehäuse 40 kann an den beiden Enden in der axialen Richtung des Einleitungsölkanals 44A ein ringförmiges Dichtungselement 36 vorgesehen sein. Das Dichtungselement 36 kann zwischen der Seitenwand 42 des Gehäuses 40 und dem ersten Block 50 abdichten. Die Dichtungen 36 können z. B. O-Ringe sein.
In dem Umfang des ersten Blocks 50 kann ein Verbindungskanal 55, der eine ringförmige Nut ist, ausgebildet sein. Der Verbindungskanal 55 kann mit dem Einleitungsölkanal 44A in Verbindung stehen. In 2 kann der Verbindungskanal 55 einen kegelförmigen Abschnitt aufweisen, wo die Größe des Kanals in der axialen Richtung in der radialen Richtung zur Außenseite zunimmt. Die Größe des kegelförmigen Abschnitts kann größer als der Durchmesser des Einleitungsölkanals 44A sein, so dass die Strömung des von dem Einleitungsölkanal 44A zu dem Verbindungskanal 55 zugeführten Hydraulikfluids nicht gestört wird, selbst wenn ein geringfügiger Zusammenbaufehler auftritt.
An einem Abschnitt des ersten Blocks 50, der dem Einleitungsölkanal 44A zugewandt ist, kann eine Öffnung 56 ausgebildet sein, die ein Beispiel eines Hydraulikdruck-Zufuhrabschnitts ist, der den Hydraulikdruck dem Innenraum 54A des Halterungsabschnitts 54 zuführt. Die Öffnung 56 kann die äußere Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 51 des ersten Blocks 50 und den Innenraum 54A des Halterungsabschnitts 54 in der radialen Richtung durchdringen, so dass sie den Verbindungskanal 55 in der radialen Richtung mit dem Halterungsabschnitt 54 koppelt. Deshalb wird das Öl in dem Einleitungsölkanal 44A durch den Verbindungskanal 55 und die Öffnung 56 den drei Zylinderblock-Pressmechanismen 80B zugeführt. Es wird angegeben, dass der Einleitungsabschnitt 44 an einer anderen Position von dem Halterungsabschnitt 54 in der Umfangsrichtung angeordnet sein kann, solange wie der Einleitungsölkanal 44A mit dem Verbindungskanal 55 in Verbindung steht. In 5 kann der Innendurchmesser der Öffnung 56 kleiner als die kleinste Abmessung des Verbindungskanals 55 in der axialen Richtung sein.
In 5 ist in einem Abschnitt des Halterungsabschnitts 54, der sich von der Öffnung 56 näher an dem Zylinder block 70 befindet, ein kleinerer Abschnitt 54B vorgesehen, wo der Durchmesser des Halterungsabschnitts 54 kleiner als der der Öffnung 56 und der des Abschnitts des Halterungsabschnitts 54, der sich näher an der Seitenwand 42 des Gehäuses 40 befindet, gemacht ist.
Der Zylinderblock-Pressmechanismus 80B kann eine Pressstange 91, die sich in der axialen Richtung erstreckt, eine Schraubenfeder 92, die ein Beispiel eines Presselements ist, die eine Kraft auf die Pressstange 91 ausübt, um es zu ermöglichen, dass die Pressstange 91 den Zylinderblock 70 in der axialen Richtung presst, und zwei Dichtungselemente 93 enthalten. Die Pressstange 91 und die Schraubenfeder 92 können als ein erstes Vorbelastungselement bezeichnet werden, das den Zylinderblock 70 in einer ersten axialen Richtung zu der Öffnungsplatte 45 vorbelastet.
Die Pressstange 91 kann einen Abschnitt 91A mit kleinem Durchmesser, der konfiguriert ist, um in den kleineren Abschnitt 54B des Halterungsabschnitts 54 eingesetzt zu sein, und einen Abschnitt 91B mit großem Durchmesser, der mit dem Abschnitt 91A mit kleinem Durchmesser verbunden ist und einen Außendurchmesser aufweist, der größer als der Abschnitt 91A mit kleinem Durchmesser ist, enthalten. An der Grenze zwischen dem Abschnitt 91A mit kleinerem Durchmesser und dem Abschnitt 91B mit großem Durchmesser kann ein Druckaufnahmeabschnitt 91C, der ein Niveauunterschied zwischen dem Abschnitt 91A mit kleinerem Durchmesser und dem Abschnitt 91B mit großem Durchmesser ist, ausgebildet sein.
In dem Abschnitt 91B mit großem Durchmesser kann ein Federbehälterabschnitt 91D, der die Schraubenfeder 92 aufnimmt, ausgebildet sein. In dem Abschnitt 91A mit kleinerem Durchmesser und dem Abschnitt 91B mit großem Durchmesser können zwei Dichtungselemente 93 vorgesehen sein. Das Dichtungselement 93 der beiden Dichtungselemente 93, das sich näher an dem Zylinderblock 70 befindet, kann zwischen dem Abschnitt 91A mit kleinem Durchmesser und dem kleineren Abschnitt 54B abdichten, während das Dichtungselement 93, das sich näher an der Seitenwand 42 des Gehäuses 40 befindet, zwischen dem Abschnitt 91B mit großem Durchmesser und einem Abschnitt des Halterungsabschnitts 54, der sich bezüglich der Öffnung 56 näher an der Seitenwand 42 befindet, abdichten kann.
Der Druckaufnahmeabschnitt 91C kann sich bezüglich der Öffnung 56 näher an der Seitenwand 42 und bezüglich des Dichtungselements 93, das sich näher an der Seitenwand 42 befindet, näher an dem Zylinderblock 70 befinden. Wenn sich der Zylinderblock-Pressmechanismus 80B in einem ersten Zustand befindet, befindet sich der Druckaufnahmeabschnitt 91C in der Nähe der Öffnung 56. Der Druckaufnahmeabschnitt 91C kann eine ringförmige Ebene aufweisen, die zu der Ebene, die zu der axialen Richtung orthogonal ist, parallel ist. Alternativ kann der Druckaufnahmeabschnitt 91C anstelle der ringförmigen Form eine rechteckige Form oder eine ellipsoidale ringförmige Form aufweisen. Alternativ kann der Druckaufnahmeabschnitt 91C in einer dreidimensionalen Form ausgebildet sein, die z. B. anstelle einer ebenen Form eine Stufe aufweisen kann.
Die Schraubenfeder 92 kann zwischen dem Federbehälterabschnitt 91D und der Seitenwand 42 des Gehäuses 40 in der axialen Richtung eingelegt sein, so dass die Schraubenfeder 92 zusammengezogen ist. Alternativ zu der Schrauben feder 92 können andere elastische Elemente, wie z. B. Gummi, Magneten, die jeweils so an der Pressstange 91 und der Seitenwand 92 befestigt sind, dass gegenüberliegende Flächen in der axialen Richtung die gleiche magnetische Polarität aufweisen, oder ein anderer Mechanismus, um ein Fluid, wie z. B. ein Öl oder ein Gas, wie z. B. Luft, dem Halterungsabschnitt 54 bereitzustellen, so dass die Pressstange 91 den Zylinderblock 70 schiebt, verwendet werden. Kurzum, es kann ein Mechanismus, der eine Kraft zu der Pressstange 91 überträgt, um es zu ermöglichen, dass die Pressstange 91 den Zylinderblock 70 presst, vorgesehen sein.
Das vierte Lager 35, das an dem Lagerbefestigungsabschnitt 76 des Zylinderblocks 70 befestigt ist, kann einen inneren Ring 35A, der an dem Lagerbefestigungsabschnitt 76 befestigt ist, einen äußeren Ring 35B, der von dem inneren Ring 35A beabstandet ist, und mehrere Wälzkörper 35C, die zwischen dem inneren Ring 35A und dem äußeren Ring 35B angeordnet sind, enthalten. An dem äußeren Ring 35B kann ein ringförmiges Abdeckungselement 37, dessen Querschnittsform in einer Ebene entlang der axialen Richtung und der radialen Richtung L-förmig ist, befestigt sein. Das Abdeckungselement 37 kann einen zylindrischen Abschnitt 37A, der den äußeren Umfang des äußeren Rings 35B abdeckt, und einen Flansch 37B, der eine Stirnfläche des äußeren Rings 35B, die sich näher an dem ersten Block 50 befindet, abdeckt, enthalten. Der zylindrische Abschnitt 37A ist dem zweiten Block 57 in der radialen Richtung zugewandt, wobei eine Lücke dazwischen eingefügt ist. Das vierte Lager 35 ist so konfiguriert, dass es einen äußeren Ring 35B aufweist, der bezüglich des Gehäuses 40 in der axialen Richtung beweglich ist. Die Pressstange 91 kann sich mit der Oberfläche des Flanschs 37B, die sich näher an dem ersten Block 50 befindet, in Kontakt befinden. Das vierte Lager 35 kann frei in eine Lücke in dem Gehäuse 40 passen. Die Lücke zwischen dem äußeren Ring 35B des vierten Lagers 35 und dem zweiten Block 37 kann kleiner als veranschaulicht sein. Alternativ kann das vierte Lager 35 den inneren Ring 35A aufweisen, der mit dem Zylinderblock 70 einteilig ausgebildet ist. Mit anderen Worten, ein Teil des äußeren Umfangs des Zylinderblocks 70 kann als der innere Ring dienen.
In dem Zylinderblock-Pressmechanismus 80B können Änderungsmittel 80C, die eine Kraft, um den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45 zu pressen, ändern, vorgesehen sein. Die Änderungsmittel 80C gemäß der Ausführungsform sind konfiguriert, um die Kraft zu verringern, die durch den Zylinderblock-Pressmechanismus 80B ausgeübt wird und die den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45 presst. Spezifischer sind die Änderungsmittel 80C konfiguriert, um einen Hydraulikdruck dem Zylinderblock-Pressmechanismus 80B zuzuführen, um gegen die Federkraft der Schraubenfeder 92 in dem Zylinderblock-Pressmechanismus 80B eine Kraft auf die Pressstange 91 zu übertragen. Deshalb können die Änderungsmittel 80C den Einleitungsölkanal 44A des Gehäuses 40, den Verbindungskanal 55 des ersten Blocks 50, die Öffnung 56 und den Druckaufnahmeabschnitt 91C der Pressstange 91 enthalten. Die Kraft gegen die Federkraft kann durch das Multiplizieren der Fläche des Druckaufnahmeabschnitts 91C mit dem von dem Einleitungsölkanal 44A zugeführten Hydraulikdruck erhalten werden, während die Fläche des Druckaufnahmeabschnitts 91C basierend auf der Federkraft und dem durch die Hydraulikpumpe 30 erzeugten Hydraulikdruck bestimmt werden kann.
Die Änderungsmittel 80C können die Presskraft, die durch den Zylinderblock-Pressmechanismus 80B ausgeübt wird und die den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45 presst, basierend auf dem dem Zylinderblock-Pressmechanismus 80B zugeführten Hydraulikdruck ändern. Die Änderungsmittel 80C können den Betriebszustand des Zylinderblock Pressmechanismus 80B wechseln, spezifischer zwischen einem ersten Zustand, in dem die Kraft, die den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45 presst, auf den Zylinderblock 70 ausgeübt wird, und einem zweiten Zustand, in dem die Kraft, die den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45 presst, nicht auf den Zylinderblock 70 ausgeübt wird, wechseln. Die Änderungsmittel 80C können zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand des Zylinderblock-Pressmechanismus 80B basierend auf dem dem Zylinderblock-Pressmechanismus 80B zugeführten Hydraulikdruck wechseln. Wenn sich der Zylinderblock-Pressmechanismus 80B in dem ersten Zustand befindet, können die Änderungsmittel 80C die auf den Zylinderblock-Pressmechanismus 80B ausgeübte Presskraft, um den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45 zu pressen, verringern, wenn der dem Zylinderblock-Pressmechanismus 80B zugeführte Hydraulikdruck zunimmt. Wenn der dem Zylinderblock-Pressmechanismus 80B zugeführte Hydraulikdruck weiter vergrößert wird und einen vorgegebenen Hydraulikdruck erreicht oder über einen vorgegebenen Hydraulikdruck gelangt, können die Änderungsmittel 80C die Presskraft, die durch den Zylinderblock-Pressmechanismus 80B ausgeübt wird und die den Zylinderblock 70 presst, auf null (0) verringern. Mit anderen Worten, wenn der Hydraulikdruck einen vorgegebenen Hydraulikdruck erreicht oder über einen vorgegebenen Wert gelangt, presst der Zylinderblock-Pressmechanismus 80B nicht mehr den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45. Auf diese Weise geht der Zylinderblock-Pressmechanismus 80B zu dem zweiten Zustand über. Wie oben beschrieben worden ist, können die Änderungsmittel 80C basierend auf dem Hydraulikdruck der Hydraulikpumpe 30 automatisch zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand des Zylinderblock-Pressmechanismus 80B wechseln. Der obenerwähnte vorgegebene Hydraulikdruck kann ein Hydraulikdruck sein, der dem Zylinderblock-Pressmechanismus 80B zugeführt wird, nachdem die Hydraulikpumpe 30 aktiviert worden ist, wobei er z. B. einen Wert des dem Zylinderblock-Pressmechanismus 80B zugeführten Hydraulikdrucks aufweist, wenn die Hydraulikpumpe 30 nach der Aktivierung eine Zieldrehzahl erreicht.
Nun werden bezüglich der 1 bis 6 der Betrieb der Hydraulikpumpe 30 und ihre Wirkung beschrieben. Im Folgenden können die gleichen Bezugszeichen, die für das in 1 veranschaulichte Hydrauliksystem verwendet worden sind, für die entsprechenden Komponenten des Hydrauliksystems 1 verwendet werden.
Wenn der Elektromotor 22 gestoppt ist, wird durch den Einleitungsölkanal 44A kein Hydraulikdruck dem Zylinderblock-Pressmechanismus 80B zugeführt, so dass sich der Zylinderblock-Pressmechanismus 80B in dem ersten Zustand befindet. Spezifischer ist in dem ersten Zustand die Pressstange 91 durch die Schraubenfeder 92 gepresst, wobei die Pressstange 91 das Abdeckungselement 37 zu der Öffnungsplatte 45 presst, wie in 6a gezeigt ist. Auf diese Weise wird der äußere Ring 35B des vierten Lagers 35 durch das Abdeckungselement 37 zu der Öffnungsplatte 45 gepresst. Die auf den äußeren Ring 35B ausgeübte Kraft kann durch die Wälzkörper 35C zu dem inneren Ring 35A übertragen werden. Auf diese Weise wird der innere Ring 35A zu der Öffnungsplatte 45 gepresst. Weil der innere Ring 35A durch den Flansch 77 des Zylinderblocks 70 gestützt ist, wird die auf den inneren Ring 35A ausgeübte Kraft zum äußeren Umfang des Zylinderblocks 70 übertragen. Deshalb wird der Zylinderblock 70 durch den Zylinderblock-Pressmechanismus 80B zu der Öffnungsplatte 45 gepresst. Folglich befinden sich die Kontaktabschnitte des Zylinderblocks 70 und der Öffnungsplatte 45 miteinander fest in Kontakt, so dass es möglich ist, es zu verhindern, dass Öl zwischen der Öffnung 72 des Zylinderblocks 70 und der Öffnungsplatte 45 entweicht.
Wenn sich der Elektromotor 22 aus dem gestoppten Zustand vorwärts dreht, wird die Welle 31 der Hydraulikpumpe 30 gedreht, wobei sich folglich der Zylinderblock 70 vorwärts dreht. Bei der Drehung des Zylinderblocks wird das Öl in dem zweiten Ölkanal 17B durch die zweite Öffnung 45B der Öffnungsplatte 45 dem Zylinderblock 70 zugeführt, wobei dann das Öl in dem Zylinderblock 70 durch die erste Öffnung 45A dem ersten Ölkanal 16B zugeführt wird. An diesem Punkt wird das Öl in dem ersten Ölkanal 16B durch den Einleitungsölkanal 44A dem Zylinderblock-Pressmechanismus 80B zugeführt.
Der Druckaufnahmeabschnitt 91C der Pressstange 91 nimmt den durch den Einleitungsölkanal 44A dem Zylinderblock-Pressmechanismus 80B zugeführten Hydraulikdruck auf. Folglich wird die Kraft, um die Pressstange 91 gegen die Federkraft der Schraubenfeder 92 in der Richtung, in der die Schraubenfeder 92 zusammengezogen wird, zu bewegen, auf die Pressstange 91 ausgeübt. Auf diese Weise geht der Zylinderblock-Pressmechanismus 80B zu dem zweiten Zustand über. In dem zweiten Zustand ist die Pressstange 91 von dem Abdeckungselement 37 getrennt, wie in 6b gezeigt ist.
Wenn der Elektromotor 22 seine Drehung von einer Vorwärtsrichtung zu einer Rückwärtsrichtung ändert, stoppt der Elektromotor 22 die Vorwärtsdrehung, wobei er dann die Rückwärtsdrehung startet. Entsprechend befindet sich der Zylinderblock-Pressmechanismus 80B in dem zweiten Zustand, während sich der Elektromotor 22 vorwärts dreht, wobei dann der Zylinderblock-Pressmechanismus 80B in den ersten Zustand umgestellt wird, während der Elektromotor 22 gestoppt wird, wobei der Zylinderblock-Pressmechanismus 80B abermals zu dem zweiten Zustand wechselt, während sich der Elektromotor 22 in der Rückwärtsrichtung dreht. Auf diese Weise ist es möglich, das Austreten von Öl zwischen dem Zylinderblock 70 und der Öffnungsplatte 45 zu verhindern, wenn die Drehung des Elektromotors 22 von vorwärts zu rückwärts geändert wird. Wenn der Elektromotor 22 die Rückwärtsdrehung startet, wird das Öl in dem zweiten Ölkanal 17B durch den Einleitungsölkanal 44A dem Zylinderblock-Pressmechanismus 80B zugeführt, so dass der Zustand des Zylinderblock-Pressmechanismus 80B von dem ersten Zustand zu dem zweiten Zustand gewechselt wird.
Unterdessen wirkt in der in der '859-Veröffentlichung offenbarten Hydraulikpumpe eine Kraft, die durch den Pressmechanismus ausgeübt wird, um den Zylinderblock zu der Öffnungsplatte zu pressen, immer auf den Zylinderblock. Deshalb gleitet der Zylinderblock an dem Zylinderblock, wenn der Zylinderblock die Drehung startet, wobei zwischen dem Zylinderblock und der Öffnungsplatte noch kein ausreichender Ölfilm gebildet worden ist, was eine Ablation des Zylinderblocks verursachen kann. Im Ergebnis kann die Lebensdauer der Hydraulikpumpe verkürzt sein.
Wohingegen in der Hydraulikpumpe 30 gemäß der Ausführungsform der Hydraulikdruck dem Zylinderblock-Pressmechanismus 80B zugeführt wird und der Zylinderblock-Pressmechanismus 80B zu dem zweiten Zustand umgestellt wird, so dass der Zylinderblock 70 nicht zu der Öffnungsplatte 45 gepresst wird. Deshalb kann ein Zeitraum, während dessen der Zylinderblock 70 an der Öffnungsplatte 45 gleitet, im Vergleich zu der Hydraulikpumpe der '859-Veröffentlichung kürzer gemacht werden, wobei es möglich ist, die Ablation des Zylinderblocks 70 zu verhindern. Folglich ist es möglich, die verringerte Lebensdauer der Hydraulikpumpe 30 zu verhindern.
Insbesondere für eine bidirektionale Hydraulikpumpe, in der sich der Zylinderblock in der Vorwärts und der Rückwärtsrichtung dreht, wenn sich der Elektromotor vorwärts und rückwärts dreht, gleitet der Zylinderblock im Vergleich zu einer unidirektionalen Hydraulikpumpe häufiger an der Öffnungsplatte, wenn die bewegliche Fläche 100 in einer vorgegebenen Anzahl durch das Hydrauliksystem 1 gehoben und gesenkt wird. Aus diesem Grund besteht die Tendenz, dass die Lebensdauer der bidirektionalen Hydraulikpumpe schnell verringert wird.
Wohingegen es in der Hydraulikpumpe 30 gemäß der Ausführungsform möglich ist, den Zeitraum, während dessen der Zylinderblock 70 an der Öffnungsplatte 45 gleitet, mit dem Zylinderblock-Pressmechanismus 80B zu verringern. Deshalb ist es selbst dann, wenn die Hydraulikpumpe 30 der bidirektionale Typ ist, möglich, es zu verhindern, dass eine Lebensdauer der Hydraulikpumpe 30 aufgrund der Ablation des Zylinderblocks 70 verringert wird.
Die Hydraulikpumpe 30 und das Hydrauliksystem 1 weisen die folgenden Vorteile auf. (1) Der Zylinderblock-Pressmechanismus 80B der Hydraulikpumpe 30 weist die Anderungsmittel 80C auf, die eine Kraft, die den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45 presst, ändern. Auf diese Weise ist es möglich, zu dem zweiten Zustand überzugehen, in dem der Zylinderblock 70 nicht zu der Öffnungsplatte 45 gepresst wird, wenn der Zylinderblock-Pressmechanismus 80B den Zylinderblock 70 nicht zu der Öffnungsplatte 45 pressen muss, wie z. B. wenn der Zylinderblock 70 durch den Hydraulikdruck in der Zylinderkammer 73 zu der Öffnungsplatte 45 gepresst wird.

(2) Der Zylinderblock-Pressmechanismus 80B ist bezüglich des Kolbendruckmechanismus 80A in der radialen Richtung der Hydraulikpumpe 30 auf der Außenseite angeordnet. Spezifischer ist der Abstand zwischen dem Zylinderblock-Pressmechanismus 80B und der Drehachse des Zylinderblocks 70 größer als der Abstand zwischen dem Kolbenpressmechanismus 80A und der Drehachse des Zylinderblocks 70. Überdies sind die Änderungsmittel 80C in dem Zylinderblock Pressmechanismus 80B vorgesehen. Bei dieser Konfiguration ist es im Vergleich zu einem Fall, in dem der Zylinderblock-Pressmechanismus 80B an der gleichen Position wie der Kolbenpressmechanismus 80A angeordnet ist, leichter, die Änderungsmittel 80C vorzusehen. Überdies pressen der Kolbenpressmechanismus 80A und der Zylinderblock-Pressmechanismus 80B verschiedene Positionen des Zylinderblocks 70 zu der Öffnungsplatte 45, so dass es möglich ist, es zu verhindern, dass eine große Presskraft auf einen spezifischen lokalen Bereich des Zylinderblocks 70 ausgeübt wird und dadurch ein spezifischer lokaler Bereich der Öffnungsplatte 45 gepresst wird. Auf diese Weise ist es möglich, es zu verhindern, dass eine Reibungskraft zwischen dem Zylinderblock 70 und der Öffnungsplatte 45 übermäßig zunimmt, wenn z. B. der Zylinderblock 70 beginnt, sich zu drehen.
(3) Die Änderungsmittel 80C können die Kraft, die den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45 presst, basierend auf dem dem Zylinderblock-Pressmechanismus 80B zugeführten Hydraulikdruck ändern. Auf diese Weise ist es möglich, einen Mechanismus, der ausschließlich verwendet wird, um den Zylinderblock-Pressmechanismus 80B zu betreiben, wegzulassen. Deshalb ist es möglich, die Konfiguration der Änderungsmittel 80C zu vereinfachen.
(4) Ein dem Zylinderblock-Pressmechanismus 0B zugeführter Hydraulikdruck wird vergrößert, wenn ein Hydraulikdruck der Hydraulikpumpe 30 zunimmt, wobei ein Hydraulikdruck in der Zylinderkammer 73 die Kraft vergrößert, die den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45 presst. Wenn der Hydraulikdruck in der Zylinderkammer 73 ausreichend hoch ist, wird der Zylinderblock 70 durch den Hydraulikdruck der Zylinderkammer 73 zu der Öffnungsplatte 45 gepresst, wobei es dadurch möglich ist, das Entweichen von Öl zwischen dem Zylinderblock 70 und der Öffnungsplatte 45 zu verhindern. Unter dieser Bedingung wird, falls der Zylinderblock-Pressmechanismus 80B den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45 presst, die Presskraft, die den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45 presst, übermäßig groß, wobei dies die Dicke des Ölfilms zwischen dem Zylinderblock 70 und der Öffnungsplatte 45 kleiner als eine geeignete Dicke machen kann. Folglich kann sich der Zylinderblock 70 bezüglich der Öffnungsplatte 45 drehen, während sich der Zylinderblock 70 mit der Öffnungsplatte 45 in direkten Kontakt befindet. Um dies zu verhindern, verringern die Änderungsmittel 80C die Kraft, die den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45 presst, wenn der dem Zylinderblock-Pressmechanismus 80B zugeführte Hydraulikdruck zunimmt. Auf diese Weise kann die durch den Zylinderblock-Pressmechanismus 80B ausgeübte Kraft, die den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45 presst, verringert werden, wenn der dem Zylinderblock-Pressmechanismus 80B zugeführte Hydraulikdruck zunimmt, wobei es folglich möglich ist, den Zylinderblock 70 basierend auf dem Hydraulikdruck der Hydraulikpumpe 30 mit einer geeigneten Größe der Kraft zu der Öffnungsplatte 45 zu pressen. Im Ergebnis ist es möglich, es zu verhindern, dass die Dicke des Ölfilms zwischen dem Zylinderblock 70 und der Öffnungsplatte 45 aufgrund des Zylinderblock-Pressmechanismus 80B von einer geeigneten Dicke verringert wird. Deshalb ist es möglich, es zu verhindern, dass sich der Zylinderblock 70 mit der Öffnungsplatte 45 in direkten Kontakt befindet, wenn sich der Zylinderblock 70 bezüglich der Öffnungsplatte 45 dreht.
(5) Die Änderungsmittel 80C verringern die Kraft, die den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45 presst, auf null, wenn der dem Zylinderblock-Pressmechanismus 80B zugeführte Hydraulikdruck einen vorgegebenen Wert erreicht oder über einen vorgegebenen Wert gelangt. Bei dieser Konfiguration presst der Zylinderblock-Pressmechanismus 80B den Zylinderblock 70 nicht zu der Öffnungsplatte 45, wenn eine geeignete Dicke des Ölfilms zwischen dem Zylinderblock 70 und der Öffnungsplatte 45 sichergestellt sein kann, während der Zylinderblock 70 durch den Hydraulikdruck in der Zylinderkammer 73 zu der Öffnungsplatte 45 gepresst wird. Deshalb ist es möglich, das Risiko, dass sich der Zylinderblock 70 direkt mit der Öffnungsplatte 45 in Kontakt befindet, weiter zu verringern.
(6) Die Zylinderblock-Pressmechanismen 80B sind in einem regelmäßigen Intervall entlang der Umfangsrichtung des Zylinderblocks 70 angeordnet. Mit anderen Worten, die Zylinderblock-Pressmechanismen 80B sind in einem regelmäßigen Intervall (einem gleichen Winkel) um die Drehachse des Zylinderblocks 70 angeordnet. In dieser Konfiguration ist es im Vergleich zu einem Fall, in dem nur ein einziger Zylinderblock-Pressmechanismus 80B vorgesehen ist, möglich, die durch die Zylinderblock-Pressmechanismen 80B ausgeübte Kraft, die den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45 presst, in der Umfangsrichtung gleichmäßig zu verteilen. Folglich ist es möglich, es zu verhindern, dass sich der Zylinderblock 70 bezüglich der Öffnungsplatte 45 neigt.
(7) Die Änderungsmittel 80C enthalten den Verbindungskanal 55, durch den ein Hydraulikdruck den mehreren Zylinderblock-Pressmechanismen 80B zugeführt wird. In dieser Konfiguration kann der Verbindungskanal 55 einen Hydraulikdruck den mehreren Zylinderblock-Pressmechanismen 80B zuführen. Deshalb ist es mit nur einem Einleitungsölkanal 44A möglich, den mehreren Zylinderblock-Pressmechanismen 80B einen Hydraulikdruck bereitzustellen. Folglich ist es möglich, die Konfiguration des Gehäuses 40 zu vereinfachen.
(8) Die Hydraulikpumpe 30 enthält das vierte Lager 35, das den Zylinderblock 70 bezüglich des Gehäuses 40 drehbar stützt. Die Pressstange 91 in dem Zylinderblock-Pressmechanismus 80B belastet den äußeren Ring 35B des vierten Lagers 35 vor. Dadurch ist es möglich, es zu verhindern, dass der Zylinderblock 70 an der Pressstange 91 gleitet, wenn der Zylinderblock 70 gedreht wird. Folglich kann der Zylinderblock 70 glatt gedreht werden.
(9) Der Zylinderblock-Pressmechanismus 80B enthält die Pressstange 91, die den Druckaufnahmeabschnitt 91C zum Aufnehmen eines Hydraulikdrucks aufweist, und die Schraubenfeder 92, die die Pressstange 91 zu dem Zylinderblock 70 presst. In dieser Konfiguration kann die durch den Zylinderblock-Pressmechanismus 80B ausgeübte Kraft, die den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45 presst, basierend auf der Flache des Druckaufnahmeabschnitts 91C und der Federkraft der Schraubenfeder 92 leicht berechnet werden. Deshalb ist es möglich, die durch den Zylinderblock-Pressmechanismus 80B ausgeübte Presskraft, um den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45 zu pressen, leicht festzulegen.
(10) Der Kolbenpressmechanismus 80A kann bezüglich der neun Kolben 61 näher an der Welle 31 angeordnet sein. In dieser Konfiguration kann ein toter Raum zwischen den neun Kolben 61 und der Welle 31 verwendet werden, so dass es möglich ist, die Größe der Hydraulikpumpe 30 zu verringern.
(11) Der Kolbenpressmechanismus 80A spezifiziert die Kraft, die die neun Kolben 61 zu der Taumelscheibe 62 presst, basierend auf der Federkraft der Schraubenfeder 83. Der Kolbenpressmechanismus 80A presst die neun Kolben 61 mit einer vorgegebenen Kraft, die auf der Federkraft der Schraubenfeder 83 basiert, zu der Taumelscheibe 62. Deshalb enthält der Kolbenpressmechanismus 80A die Änderungsmittel 80C nicht. Auf diese Weise ist es möglich, die Struktur des Kolbenpressmechanismus 80A zu vereinfachen.
(12) Das Gehäuse 40 und der erste Block 50 sind separat ausgebildet. Auf diese Weise wird es leichter gemacht, den Verbindungskanal 55 zwischen dem Gehäuse 40 und dem ersten Block 50 zu bilden.
(13) Wenn die Größe des vierten Lagers 35 klein ist, ist die Breite des äußeren Rings 35B in der radialen Richtung außerdem klein gemacht. Deshalb kann in dem Fall, in dem die Pressstange 91 den äußeren Ring 35B presst, die Pressstange 91 den äußeren Ring 35B nicht zuverlässig pressen. Um dieses Problem zu behandeln, ist das Abdeckungselement 35, das den zylindrischen Abschnitt 37A, der den äußeren Umfang des äußeren Rings 35B abdeckt, und den Flansch 37B, der die Stirnfläche des äußeren Rings 35B, die sich näher an dem ersten Block 50 befindet, abdeckt, enthält, an dem äußeren Ring 35B des vierten Lagers 35 befestigt. Entsprechend presst die Pressstange 91 den Flansch 37B, so dass es möglich ist, die durch den Zylinderblock-Pressmechanismus 80B erzeugte Presskraft angemessen zu dem Zylinderblock 70 zu übertragen, um den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45 zu pressen.

Modifikationsbeispiele
Die oben beschriebene Ausführungsform ist lediglich ein Beispiel der Fluiddruckpumpe und des Fluiddrucksystems gemäß den Aspekten der Erfindung, wobei nicht vorgesehen ist, dass die Beschreibung der Ausführungsform die Erfindung auf die Ausführungsform einschränkt. Die Fluiddruckpumpe und das Fluiddrucksystem gemäß den Aspekten der Erfindung können zusätzlich zu der oben beschriebenen Ausführungsform verschiedene Modifikationen und Kombinationen aus zwei oder mehr Modifikationen, die einander nicht widersprechen, enthalten, die im Folgenden beschrieben werden.
Das Modifikationsbeispiel 1
In der obigen Ausführungsformen kann die Hydraulikpumpe 30 den Verbindungskanal 55 weglassen, wobei sie stattdessen Einlassölkanäle enthalten kann, die jeden der Zylinderblock-Pressmechanismen 80B mit den Ölkanälen 16B, 17B verbinden.
Das Modifikationsbeispiel 2
In der obigen Ausführungsform kann der Einleitungsölkanal 44A an einen anderen Ölzufuhrkanal als den ersten Ölkanal 16B und den zweiten Ölkanal 17B gekoppelt sein. Die Hydraulikpumpe 30 kann eine Hydraulikfluid-Zufuhr- und Entleerungsvorrichtung enthalten, um den Zylinderblock-Pressmechanismen 80B Öl zuzuführen und Öl von den Zylinderblock-Pressmechanismen 80B zu entleeren. Die Hydraulikfluid-Zufuhr- und Entleerungsvorrichtung kann einen Behälter, der das Öl lagert, Ölzufuhr- und -entleerungskanäle, die den Behälter und die Hydraulikpumpe verbinden, und eine Pumpe, die das Öl von dem Behälter der Hydraulikpumpe zuführt, enthalten. Die Pumpe kann durch die Steuervorrichtung 21B gesteuert sein.
Das Modifikationsbeispiel 3
In der obigen Ausführungsform kann die Pressstange 91 des Zylinderblock-Pressmechanismus 80B elektrisch betrieben sein. Der Zylinderblock-Pressmechanismus 80B kann z. B. ein Solenoid sein, das eine Spule, die aus elektrischen Drähten, die um einen Kern gewickelt sind, und eine Pressstange, die in die Spule eingesetzt ist, enthält. In diesem Fall kann die Schraubenfeder 92 weggelassen sein.
Das Modifikationsbeispiel 4
In der obigen Ausführungsform kann das an dem äußeren Ring 35B des vierten Lagers 35 befestigte Abdeckungselement 37 eine Plattenform des Flanschs 37B aufweisen, wobei der zylindrische Abschnitt 37A nicht vorgesehen sein kann.
Das Modifikationsbeispiel 5
In der obigen Ausführungsform kann das Abdeckungselement 37, das an dem äußeren Ring 35B des vierten Lagers 35 befestigt ist, nicht vorgesehen sein. In diesem Fall presst die Pressstange 91 des Zylinderblock-Pressmechanismus 80B den äußeren Ring 35B direkt.
Das Modifikationsbeispiel 6
In der obigen Ausführungsform kann das vierte Lager 35 weggelassen sein. In diesem Fall presst die Pressstange 91 des Zylinderblock-Pressmechanismus 80B den Zylinderblock 70 direkt.
Das Modifikationsbeispiel 7
In der obigen Ausführungsform kann das dritte Lager 34 weggelassen sein. In diesem Fall ist die Taumelscheibe 62 an dem ersten Block 50 befestigt. Entsprechend gleiten die Kolben 61 an dem Flansch 62B der Taumelscheibe 62.
Das Modifikationsbeispiel 8
In der obigen Ausführungsform können der zylindrische Abschnitt 41 und die Seitenwand 42 des Gehäuses 40 separat ausgebildet sein. In dem Gehäuse 40 und der Öffnungsplatte 45 können der zylindrische Abschnitt 41 und die Öffnungsplatte 45 durch Gießen einteilig gebildet werden, wobei der zylindrische Abschnitt 41 und die Seitenwand 42 separat gebildet werden können.
Das Modifikationsbeispiel 9
In der obigen Ausführungsform können die Zylinderblock-Pressmechanismen 80B in Anbetracht der Reibungskraft und des Ausgleichs anderer Kräfte z. B. in ungleichen Intervallen in der Umfangsrichtung des Zylinderblocks 70 frei angeordnet sein.
Das Modifikationsbeispiel 10
In der obigen Ausführungsform können die Änderungsmittel 80C ein Entlastungsventil enthalten, das den Einleitungsölkanal 44A absperrt, wenn sich der Hydraulikdruck in dem Einleitungsölkanal 44A unter einem vorgegebenen Druckwert befindet, und das den Einleitungsölkanal 44A öffnet, wenn der Hydraulikdruck gleich dem vorgegebenen Druckwert ist oder sich über dem vorgegebenen Druckwert befindet. Das Entlastungsventil kann in dem Einleitungsabschnitt 44 angeordnet sein. In diesem Fall führen die Änderungsmittel 80C den Zylinderblock-Pressmechanismen 80B keinen Hydraulikdruck zu, wenn sich der Hydraulikdruck in dem Einleitungsölkanal 44A unter einem vorgegebenen Hydraulikdruckwert befindet. Folglich pressen die Zylinderblock-Pressmechanismen 80B den Zylinderblock 70 mit einer vorgegebenen Kraft, die auf einer Federkraft der Schraubenfeder 92 basiert, zu der Öffnungsplatte 45. Spezifischer pressen die Änderungsmittel 80C den Zylinderblock 70 mit einer vorgegebenen Kraft zu der Öffnungsplatte 45, wenn sich der dem Zylinderblock-Pressmechanismus 80B zugeführte Hydraulikdruck unter dem vorgegebenen Wert befindet. Die Änderungsmittel 80C führen dem Zylinderblock-Pressmechanismus 80B einen Hydraulikdruck zu, wenn der Hydraulikdruck in dem Einleitungsölkanal 44A gleich dem vorgegebenen Hydraulikdruckwert ist oder sich über dem vorgegebenen Hydraulikdruckwert befindet. Folglich wird der Zylinderblock-Pressmechanismus 80B in den zweiten Zustand umgestellt, wobei die durch den Zylinderblock-Pressmechanismus 80B ausgeübte Kraft, um den Zylinderblock 87 zu der Öffnungsplatte 45 zu pressen, null (0) wird. Mit anderen Worten, die Änderungsmittel 80C verursachen nicht, dass der Zylinderblock-Pressmechanismus 80B den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45 presst, wenn der dem Zylinderblock-Pressmechanismus 80B zugeführte Hydraulikdruck den vorgegebenen Wert erreicht oder über den vorgegebenen Wert gelangt.
Das Modifikationsbeispiel 11
In der obigen Ausführungsform können die Änderungsmittel 80C die Größe der Presskraft, die durch den Zylinderblock-Pressmechanismus 80B ausgeübt wird und die den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45 presst, auf einen Wert größer als null und kleiner als einen Wert zu dem Zeitpunkt, zu dem die Hydraulikpumpe 30 gestoppt ist oder sich in einem Startvorgang befindet, setzen. Auf diese Weise ist es möglich, den Zylinderblock 70 mit einer geeigneten Presskraft zu der Öffnungsplatte 45 zu pressen, wobei es folglich möglich ist, ein Entweichen von Öl und eine Ablation des Zylinderblocks 70 und der Öffnungsplatte 45 zu verhindern.
Das Modifikationsbeispiel 12
In der obigen Ausführungsform kann der Pressmechanismus 80 als ein einziger Pressmechanismus konfiguriert sein, der die Funktionen des Kolbenpressmechanismus 80A und des Zylinderblock-Pressmechanismus 80B enthält. In diesem Fall kann der Pressmechanismus 80 an der Position angeordnet sein, an der der Kolbenpressmechanismus 80A vorgesehen sein soll, wobei er die Struktur des Kolbenpressmechanismus 80A enthält und die Struktur des Zylinderblock-Pressmechanismus 80B nicht enthält. Die Schraubenfeder 83 des Pressmechanismus 80 kann irgendeine der folgenden Konfigurationen (A) bis (C) annehmen.

(A) An dem Ende der Schraubenfeder 83, das sich näher an der Öffnungsplatte 45 befindet, (das im Folgenden als ein ”plattenseitiges Ende” bezeichnet wird) kann ein Gewicht befestigt sein. In diesem Fall wird die Schraubenfeder 83 zusammen mit dem Zylinderblock 70 gedreht, wenn die Hydraulikpumpe 30 angetrieben ist, wobei das plattenseitige Ende der Schraubenfeder aufgrund einer auf das plattenseitige Ende wirkenden Zentrifugalkraft zu der inneren Umfangsfläche des zentralen konkaven Abschnitts 78 des Zylinderblocks 70 gepresst wird. Auf diese Weise wird eine Kraft, die das plattenseitige Ende durch den zentralen konkaven Abschnitt 78 des Zylinderblocks 70 stützt, erzeugt, wobei deshalb die durch die Schraubenfeder 83 ausgeübte Kraft, um den Zylinderblock 70 zu pressen, verringert ist.
(B) Der Draht, der sich an dem plattenseitigen Ende der Schraubenfeder 83 befindet, kann eine ausgehöhlte Struktur aufweisen. Der Innenraum des plattenseitigen Endes ist mit einer Flüssigkeit, wie z. B. einem Öl, gefüllt. In dieser Konfiguration wird die Schraubenfeder 83 gedreht, wenn die Hydraulikpumpe 30 angetrieben ist, wobei das plattenseitige Ende der Schraubenfeder aufgrund einer Zentrifugalkraft, die auf das plattenseitige Ende wirkt, zu der inneren Umfangsfläche des zentralen konkaven Abschnitts 78 gepresst wird. Deshalb ist die durch die Schraubenfeder 83 ausgeübte Kraft, um den Zylinderblock 70 zu pressen, verringert.
(C) Die Schraubenfeder 83 kann aus einer Formgedächtnislegierung hergestellt sein. Die Federkonstante einer derartigen Schraubenfeder 83 wird verringert, wenn die Temperatur zunimmt. Wenn sich die Hydraulikpumpe 30 dreht, nimmt die Temperatur in der Hydraulikpumpe 30 im Vergleich zu der Temperatur zu dem Zeitpunkt, zu dem die Hydraulikpumpe 30 gestoppt ist, zu. Entsprechend nimmt die Federkonstante der Schraubenfeder 83 ab, wenn sich die Hydraulikpumpe 30 dreht. Deshalb ist die durch den Pressmechanismus 80 ausgeübte Kraft, um den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45 zu pressen, wenn sich die Hydraulikpumpe 30 dreht, kleiner als die Kraft, die durch den Pressmechanismus 80 ausgeübt wird und die den Zylinderblock 70 zu der Öffnungsplatte 45 presst, wenn die Hydraulikpumpe 30 gestoppt ist.

Das Modifikationsbeispiel 13
In der obigen Ausführungsform kann die Hydraulikpumpe 30 durch irgendeinen anderen Eingang als den Elektromotor 22 angetrieben sein, wobei sie z. B. durch eine Kraftmaschine angetrieben sein kann.
Die vorliegende Offenbarung umfasst das Folgende.
In einigen Implementierungen ist die Öffnungsplatte (45) mit dem Zylinderblock (70) koaxial, enthalten die Pressmittel (80) eine Pressfläche, die axial verschiebbar ist und die so geformt ist, um den Zylinderblock (70) in einer axialen Richtung zu der Öffnungsplatte (45) vorzubelasten, und enthalten die Änderungsmittel (80C) eine Öffnung, durch die ein Hydraulikfluid zugeführt wird, um die Presskraft der Pressfläche dynamisch zu ändern.
In einer Ausführungsform enthält eine Fluiddruckpumpe (30) einen Zylinderblock (70), der eine Mittelachse und eine Zylinderkammer (73), in der ein Kolben (61) untergebracht ist, enthält; eine Öffnungsplatte (45), die koaxial an den Zylinderblock (70) gekoppelt ist, wobei die Öffnungsplatte (45) einen Fluidkanal (45A), der mit der Zylinderkammer (73) in Verbindung steht, enthält; ein erstes Vorbelastungselement (91, 92), das konfiguriert ist, um den Zylinderblock (70) in einer ersten axialen Richtung zu der Öffnungsplatte (45) vorzubelasten; und einen Vorbelastungskraft-Einsteller (30), der konfiguriert ist, um die Vorbelastungskraft des ersten Vorbelastungselements (91, 92) dynamisch zu steuern.
In einer Ausführungsform enthält der Vorbelastungskraft-Einsteller (30) einen Einleitungsölkanal, der konfiguriert ist, um ein Hydraulikfluid zuzuführen, um das erste Vorbelastungselement (91, 92) in einer zu der ersten axialen Richtung entgegengesetzten zweiten axialen Richtung zu verschieben, um die Vorbelastungskraft des ersten Vorbelastungselements (91, 92) zu steuern.
In einer Ausführungsform enthält die Fluiddruckpumpe ein zweites Vorbelastungselement (80A), das konfiguriert ist, um den Kolben in einer zu der ersten axialen Richtung entgegengesetzten zweiten axialen Richtung vorzubelasten.
Es sollte für die Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung in vielen anderen spezifischen Formen verkörpert sein kann, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Von den in den Ausführungsformen (oder einem oder mehreren Aspekten davon) beschriebenen Komponenten können z. B. einige der Komponenten weggelassen sein. Ferner können die Komponenten in den verschiedenen Ausführungsformen geeignet kombiniert werden. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung und die Äquivalenz der vorliegenden Erfindung sind bezüglich der beigefügten Ansprüche zu verstehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015-246552 [0001]
JP 2013-177859 [0006, 0008, 0084, 0085]

Claims

Fluiddruckpumpe, die umfasst: eine Öffnungsplatte, in der ein Fluidkanal ausgebildet ist; einen Zylinderblock, der eine Zylinderkammer enthält, in der ein Kolben untergebracht ist, wobei die Zylinderkammer mit dem Fluidkanal in der Öffnungsplatte in Verbindung stehen kann; und Pressmittel, die eine Presskraft auf den Zylinderblock ausüben, die den Zylinderblock zu der Öffnungsplatte presst, wobei die Pressmittel Änderungsmittel enthalten, die die Presskraft ändern.
Fluidpumpe nach Anspruch 1, die ferner umfasst: eine Taumelscheibe, die die Bewegung des Kolbens in einer Richtung der Drehachse des Zylinderblocks spezifiziert, wobei die Pressmittel ferner Kolbenpressmittel, die den Kolben zu der Taumelscheibe pressen, und Zylinderblock-Pressmittel, die den Zylinderblock zu der Öffnungsplatte pressen, enthalten, die Zylinderblock-Pressmittel in einem Abstand von der Drehachse angeordnet sind, wobei der Abstand größer als ein Abstand zwischen den Kolbenpressmitteln und der Drehachse ist, und die Änderungsmittel in den Zylinderblock-Pressmitteln vorgesehen sind.
Fluidpumpe nach Anspruch 2, wobei die Zylinderblock-Pressmittel durch einen Fluiddruck betrieben sind, und die Änderungsmittel die Presskraft, die den Zylinderblock zu der Öffnungsplatte presst, basierend auf dem den Zylinderblock-Pressmitteln zugeführten Fluiddruck ändern.
Fluidpumpe nach Anspruch 3, wobei die Änderungsmittel die Presskraft, die den Zylinderblock zu der Öffnungsplatte presst, verringern, wenn der den Zylinderblock-Pressmitteln zugeführte Fluiddruck zunimmt.
Fluidpumpe nach Anspruch 4, wobei die Änderungsmittel die Zylinderblock-Pressmittel veranlassen, das Pressen des Zylinderblocks zu der Öffnungsplatte zu stoppen, wenn der den Zylinderblock-Pressmitteln zugeführte Fluiddruck gleich einem vorgegebenen Fluiddruckwert ist oder sich über einem vorgegebenen Fluiddruckwert befindet.
Fluidpumpe nach Anspruch 3, wobei die Änderungsmittel den Zylinderblock mit einer vorgegebenen Kraft zu der Öffnungsplatte pressen, wenn sich der den Zylinderblock-Pressmitteln zugeführte Fluiddruck unter einem vorgegebenen Fluiddruckwert befindet, wobei die Änderungsmittel den Zylinderblock nicht zu der Öffnungsplatte pressen, wenn der den Zylinderblock-Pressmitteln zugeführte Fluiddruck gleich dem vorgegebenen Fluiddruckwert ist oder sich über dem vorgegebenen Fluiddruckwert befindet.
Fluiddruckpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Änderungsmittel mehrere Zylinderblock-Pressmittel enthalten und die mehreren Zylinderblock-Pressmittel in einem regelmäßigen Intervall um die Drehachse angeordnet sind.
Fluidpumpe nach Anspruch 7, die ferner umfasst: ein Gehäuse, das konfiguriert ist, um die mehreren Zylinderblock-Pressmittel unterzubringen, wobei die Änderungsmittel einen Verbindungskanal enthalten, durch den ein Fluiddruck den mehreren Zylinderblock-Pressmitteln zugeführt wird, und der Verbindungskanal in dem Gehäuse vorgesehen ist.
Fluiddruckpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei ein Wälzkörperlager an einem äußeren Umfang des Zylinderblocks befestigt ist, die Zylinderblock-Pressmittel einen äußeren Ring des Wälzkörperlagers pressen, und der äußere Ring durch die Zylinderblock-Pressmittel in der Richtung der Drehachse beweglich ist.
Fluiddruckpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 9, die ferner umfasst: ein Gehäuse, das konfiguriert ist, um die mehreren Zylinderblock-Pressmittel unterzubringen, wobei das Gehäuse einen Halterungsabschnitt, der einen Innenraum aufweist, in dem die Zylinderblock-Pressmittel angeordnet sind, und einen Fluiddruck-Zufuhrabschnitt, der mit dem Innenraum in Verbindung steht und konfiguriert ist, um dem Innenraum einen Fluiddruck zuzuführen, enthält, die Zylinderblock-Pressmittel enthalten: eine Pressstange, die konfiguriert ist, um den Zylinderblock zu der Öffnungsplatte zu pressen, und ein Presselement, das konfiguriert ist, um eine Presskraft auf die Pressstange auszuüben, um die Pressstange in der Richtung der Drehachse zu dem Zylinderblock zu pressen, wobei die Pressstange einen Druckaufnahmeabschnitt enthält, der den Fluiddruck in der Richtung aufnimmt, in der sich die Pressstange gegen die durch das Presselement in der Richtung der Drehachse auf die Pressstange ausgeübte Kraft weg von dem Zylinderblock bewegt.
Fluiddruckpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei die Kolbenpressmittel bezüglich der Position, an der der Kolben angeordnet ist, näher an der Drehachse angeordnet sind.
Fluiddrucksystem, das umfasst: die Fluiddruckpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11; einen Motor, der die Fluiddruckpumpe antreibt; eine Steuervorrichtung, die den Motor steuert; und einen Fluid-Aktuator, der durch den durch die Fluiddruckpumpe erzeugten Fluiddruck angetrieben ist.