DE112014006535T5 - Hydraulikpumpenmotor - Google Patents

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DE112014006535T5
DE112014006535T5 DE112014006535.8T DE112014006535T DE112014006535T5 DE 112014006535 T5 DE112014006535 T5 DE 112014006535T5 DE 112014006535 T DE112014006535 T DE 112014006535T DE 112014006535 T5 DE112014006535 T5 DE 112014006535T5
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cylinder
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Takeo Iida
Mitsuru Arai
Seiichi Hasegawa
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Original Assignee
Komatsu Ltd
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Abstract

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht in der Reduktion des Abriebs und des Geräusches durch die Belüftung, die von einem Hochdruckprozess zu einem Niederdruckprozess verursacht wird, und in der Verbesserung der Rotationseffizienz. Zu diesem Zweck weist der Hydraulikpumpenmotor eine Restdruck-Entlastungsöffnung (30) auf, die auf der Ventilplatte (7) vorgesehen und zur Kommunikation ausgebildet ist, bis die Zylinderbohrung (25) auf einer Seite des oberen Totpunkts mit der Ventilplatten-Ansaugöffnung PB1 kommuniziert. Eine Restdruck-Erfassungsöffnung (40) und die Restdruck-Öffnung (41) sind dazu ausgebildet, durch tatsächliche Messung oder Abschätzung einen Wert eines Restdrucks in der Zylinderbohrung (25) auf der Seite des oberen Totpunkts zu erfassen, während die Zylinderbohrung (25) auf der Seite des oberen Totpunkts mit der Ventilplatten-Ansaugöffnung PB1 kommuniziert; und ein Richtungsschaltventil, das dazu ausgebildet ist, einen Durchflussweg zwischen der Restdruck-Entlastungsöffnung (30) und einem Hydrauliköltank P zu schalten und zu blockieren und einen Durchflussweg zwischen der Restdruck-Entlastungsöffnung (30) und der Ventilplatten-Ansaugöffnung PB1 auf der Grundlage des Wertes des Restdrucks, der durch die Restdruck-Erfassungsöffnung (40) erfasst wurde, zu schalten und zu blockieren.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine axialen Hydraulikpumpenmotor (Hydraulikpumpe oder Hydraulikmotor), der in der Lage ist, den Abrieb und das Geräusch zu verringern, das durch die beim Übergang von einem Hochdruckprozess zu einem Niederdruckprozess erzeugte Belüftung verursacht wird, und eine Rotationseffizienz zu erhöhen.
  • Hintergrund
  • Gemeinhin werden bei Baumaschinen und dergleichen sehr häufig von einer axialen Hydraulikkolbenpumpe, die von einem Motor angetrieben wird, und einem axialen Hydraulikkolbenmotor, der mit Hochdruck-Hydrauliköl angetrieben wird.
  • Beispielsweise weist die axiale Hydraulikkolbenpumpe einen Zylinderblock, eine Vielzahl von Kolben und eine Ventilplatte auf. In dem Zylinderblock ist eine Vielzahl von Zylindern so vorgesehen, dass sie zusammen mit einer Rotationswelle rotieren, die in einem Gehäuse frei rotierbar und sich in axialer Richtung erstreckend und in Umfangsrichtung getrennt voneinander vorgesehen ist. Die Kolben sind gleitbar in die jeweiligen Zylinder des Zylinderblocks eingesetzt und bewegen sich in axialer Richtung zusammen mit der Rotation dieses Zylinderblocks, um Hydrauliköl anzusaugen und auszustoßen. Die Ventilplatte ist zwischen dem Gehäuse und einer Endfläche des Zylinderblocks vorgesehen. Eine Ansaugöffnung und eine Ausstoßöffnung, die mit den jeweiligen Zylindern kommunizieren, sind auf der Ventilplatte ausgebildet. In der Hydraulikpumpe rotiert, wenn eine Antriebswelle betrieben und rotiert wird, der Zylinderblock zusammen mit einer Arbeitswelle in dem Gehäuse, und die Kolben bewegen sich in den jeweiligen Zylindern des Zylinderblocks hin und her. Das aus der Ansaugöffnung in die Zylinder eingesaugte Hydrauliköl wird durch die Kolben mit Druck beaufschlagt und aus der Ausstoßöffnung als Hochdruck-Hydrauliköl ausgestoßen.
  • Hierbei wird ein Ansaugprozess durchgeführt, in dem sich, wenn eine Zylinderöffnung von jedem Zylinder mit der Ansaugöffnung der Ventilplatte kommuniziert, die Kolben in der Richtung bewegen, in der die Kolben vom Startpunkt bis zum Endpunkt der Ansaugöffnung aus den Zylinder hervorstehen, um das Hydrauliköl von der Ansaugöffnung in die Zylinder einzusaugen. Andererseits wird ein Ausstoßprozess durchgeführt, in dem sich die Kolben, wenn die Zylinderöffnung eines jeden Zylinders mit der Ausstoßöffnung kommuniziert, in einer Richtung bewegen, in der die Kolben vom Startpunkt bis zum Endpunkt der Ausstoßöffnung in den Zylinder einfahren, um das Hydrauliköl in den Zylindern in die Ausstoßöffnung auszustoßen. Durch Rotation des Zylinderblocks, so dass der Ansaugprozess und der Ausstoßprozess wiederholt werden, ist das Hydrauliköl, das während des Ansaugprozesses aus der Ansaugöffnung in den Zylinder eingesaugt wurde, zur Druckbeaufschlagung während des Ausstoßprozesses und zur Abgabe an die Ausstoßöffnung ausgebildet.
  • Entgegenhaltungen
  • Patentliteratur
    • Patentliteratur 1: Japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 2000-64950
  • Zusammenfassung
  • Technisches Problem
  • Indes wird bei der obigen herkömmlichen Hydraulikpumpe und dergleichen eine Innenseite der Zylinder, aus denen das Hydrauliköl über die Ausstoßöffnung der Ventilplatte während des Ausstoßprozesses abgegeben wird, stark druckbeaufschlagt. Wenn die Zylinderöffnung eines jeden Zylinders mit der Ansaugöffnung in Verbindung steht, fließt das stark druckbeaufschlagte Hydrauliköl in dem Zylinder schnell in die weniger druckbeaufschlagte Ansaugöffnung, und auf diese Weise wird eine starke Druckschwankung erzeugt. Als Ergebnis hiervon tritt eine Belüftung auf, in der Luft in einem feinen Bläschenzustand in das Hydrauliköl in der Ansaugöffnung eingemischt wird. Die Belüftung bewirkt den Abrieb und das Geräusch und verringert auch den Wirkungsgrad.
  • Aus diesem Grund ist beispielsweise in einer Ausbildung von Patentliteratur 1 ein Restdruck-Entlastungsloch vorgesehen, um das hoch druckbeaufschlagte Hydrauliköl in dem Zylinder beim Übergang vom Ausstoßprozess zum Ansaugprozess zur Ansaugöffnung zurücklaufen zu lassen. Hierdurch wird eine Änderung im Hydrauliköl, wenn sich ein Prozess vom Ausstoßprozess in den Ansaugprozess ändert, mäßig, und macht somit einen Druck des Hydrauliköls in dem Zylinder mit einem Druck des Hydrauliköls in der Ansaugöffnung identisch, wenn die Zylinderöffnung mit der Ansaugöffnung kommuniziert.
  • Allerdings steht das Restdruck-Entlastungsloch direkt in Verbindung mit der Ansaugöffnung. In diesem Fall tritt eine Belüftung in dem aus dem Inneren des Zylinders über das Restdruck-Entlastungsloch entfernte Hydrauliköl auf. Dann kehrt das Hydrauliköl, das der Belüftung unterliegt, direkt zur Ansaugöffnung zurück. Daher treten aufgrund der Belüftung Abrieb und Geräusche auf.
  • Wenn sich andererseits ein Prozess vom Ausstoß- zum Ansaugprozess ändert und wenn der Restdruck im Zylinder hoch ist, wird angenommen, dass eine Rotation des Zylinderblocks unterstützt wird und sich somit die Rotationseffizienz verbessert. Wenn alternativ der Restdruck in dem Zylinder während dieser Rotation abnimmt, ist es notwendig, den Abrieb in dem Zylinder zu verhindern und die Rotationseffizienz durch Ansaugen des Hydrauliköls aus der Ansaugöffnung in den Zylinder zu verbessern, so dass der Druck des Hydrauliköls in dem Zylinder gleich dem Druck des Hydrauliköls in der Ansaugöffnung ist.
  • Wenn allerdings eine hoch exakte Restdrucksteuerung in dem Zylinder versucht wird, muss der Restdruck in dem Zylinder exakt erhalten werden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick des Obigen bewerkstelligt, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen axialen Hydraulikpumpenmotor bereitzustellen, der in der Lage ist, Abrieb und Geräusch zu verringern, welche durch Belüftung verursacht werden, die auftritt, wenn sich ein Prozess vom Hochdruckprozess in den Niederdruckprozess ändert, und die Rotationseffizienz zu verbessern.
  • Lösung des Problems
  • Um das obige Problem zu lösen und die Aufgabe zu erfüllen, wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein axialer Hydraulikpumpenmotor vorgesehen, in dem ein Zylinderblock mit einer Vielzahl von um eine Rotationswelle ausgebildeten Zylinderbohrungen an einer Ventilplatte mit einer hochdruckseitigen Öffnung und einer niederdruckseitigen Öffnung zur Steuerung eines Betrags des Hin- und Herbewegens eines Kolbens in jeder der Zylinderbohrungen auf der Grundlage einer Neigung einer Taumelscheibe gleitet, wobei der Hydraulikpumpenmotor Folgendes aufweist: eine Restdruck-Entlastungsöffnung, die an der Ventilplatte vorgesehen und zur Kommunikation ausgebildet ist, bis das Zylinderbohrung auf der Seite des oberen Totpunkts mit der niederdruckseitigen Öffnung kommuniziert; einen Restdruck-Erfassungsabschnitt, der ausgebildet ist, um durch tatsächliche Messung oder Abschätzung einen Wert eines Restdrucks in der Zylinderbohrung auf der Seite des oberen Totpunkts zu erhalten, während die Zylinderbohrung auf der Seite des oberen Totpunkts mit der niederdruckseitigen Öffnung kommuniziert; und ein Richtungsschaltventil, das ausgebildet ist, um einen Durchflussweg zwischen der Restdruck-Entlastungsöffnung und einem Hydrauliköltank und einen Durchflussweg zwischen der Restdruck-Entlastungsöffnung und der niederdruckseitigen Öffnung auf der Grundlage des Wertes des durch den Restdruck-Erfassungsabschnitt erhaltenen Restdrucks zu schalten und zu blockieren.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Richtungsschaltventil in dem obigen Hydraulikpumpenmotor einen Durchflussmengen-Bestimmungsmechanismus auf.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist in dem obigen Hydraulikpumpenmotor der Restdruck-Erfassungsabschnitt Folgendes auf: eine Restdrucköffnung, die an dem Zylinderblock vorgesehen ist, wobei die Restdrucköffnung eine Gleitfläche zwischen dem Zylinderblock und der Ventilplatte ist, die Restdrucköffnung eine Öffnung außerhalb eines Rotationsübergangsbereiches der Zylinderöffnung aufweist, und die Restdrucköffnung mit einer Innenseite der Zylinderbohrung kommuniziert; und eine Restdruck-Erfassungsöffnung, die auf der Zylinderplatte vorgesehen ist, wobei die Restdruck-Erfassungsöffnung mit der Restdrucköffnung über das Öffnen der Restdrucköffnung während einer Rotation des Zylinderblocks zum Erfassen und Aufrechterhalten des Restdrucks in der Zylinderbohrung auf der Seite des oberen Totpunkts zeitweise kommuniziert. Weiterhin schaltet und blockiert das Richtungsschaltventil den Durchflussweg auf der Grundlage des Restdrucks als Steuersignaldruck, der durch die Restdruck-Erfassungsöffnung gehalten wird.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in dem obigen Hydraulikpumpenmotor das Richtungsschaltventil integral in der Ventilplatte ausgebildet.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in dem obigen Hydraulikpumpenmotor der Restdruck-Übernahmebereich ein Erfassungsabschnitt, der einen oder mehrere Werte von mindestens einem Taumelscheibenwinkel, einer Drehzahl, einem Ausstoßdruck und einer Hydrauliköltemperatur erfasst, und eine Steuerung ist, die den Restdruck in der Zylinderbohrung am oberen Totpunkt auf der Grundlage des einen oder der mehreren Werte abschätzt und den Steuersignaldruck des Richtungsschaltventils auf der Grundlage des abgeschätzten Restdrucks steuert.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung lässt in dem obigen Hydraulikpumpenmotor, wenn der Wert des Restdrucks größer ist als ein erster vorbestimmter Wert, das Richtungsschaltventil die Restdruck-Entlastungsöffnung und den Hydrauliköltank miteinander kommunizieren, wenn der Wert des Restdrucks zwischen dem ersten vorbestimmten Wert und einem zweiten vorbestimmten Wert liegt, der kleiner ist als der erste vorbestimmte Wert, blockiert das Richtungsschaltventil zwischen der Restdruck-Entlastungsöffnung und dem Hydrauliköltank und zwischen der Restdruck-Entlastungsöffnung und der niederdruckseitigen Öffnung, und wenn der Wert des Restdrucks kleiner ist als der zweite vorbestimmte Wert, lässt das Richtungsschaltventil die Restdruck-Entlastungsöffnung mit der niederdruckseitigen Öffnung kommunizieren.
  • Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung weist der Hydraulikpumpenmotor folgendes auf: eine Restdruck-Entlastungsöffnung, die auf der Ventilplatte vorgesehen und zur Kommunikation, bis das Zylinderbohrung auf der Seite des oberen Totpunkts mit der niederdruckseitigen Öffnung kommuniziert, ausgebildet ist; und einen Restdruck-Erfassungsabschnitt, der dazu ausgebildet ist, durch tatsächliche Messung oder Abschätzung einen Wert eines Restdrucks in der Zylinderbohrung auf der Seite des oberen Totpunkts zu erhalten, während die Zylinderbohrung auf der Seite des oberen Totpunkts mit der niederdruckseitigen Öffnung kommuniziert. Auf der Grundlage des durch den Restdruck-Erfassungsabschnitt erhaltenen Wertes des Restdrucks schaltet und blockiert ein Richtungsschaltventil einen Durchflussweg zwischen der Restdruck-Entlastungsöffnung und einem Hydrauliköltank und einen Durchflussweg zwischen der Restdruck-Entlastungsöffnung und der niederdruckseitigen Öffnung. Der Restdruck-Erfassungsabschnitt erfasst den exakten Restdruck. Damit ist es möglich, Abrieb und Geräusche, die durch die beim Übergang von einem Hochdruckprozess zu einem Niederdruckprozess erzeugte Belüftung verursacht werden, zu verringern und die Rotationseffizienz zu erhöhen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Querschnittsansicht und erläutert eine allgemeine Ausbildung einer Hydraulikpumpe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A der Hydraulikpumpe, die in 1 erläutert ist;
  • 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B der Hydraulikpumpe, die in 1 erläutert ist, und eine Ansicht, die einen Querschnitt eines Hydrauliköltanks, der mit der Hydraulikpumpe verbunden ist, erläutert;
  • 4 ist eine Ansicht in X-Richtung einer Ausbildung, die eine Gleitfläche relativ zur Ventilplatte des Zylinderblocks; erläutert
  • 5 ist eine Ansicht, in der der Zusammenhang zwischen einem Kolbenhub und einem Öffnungsbereich eines in 3 gezeigten Richtungsschaltventils dargestellt wird;
  • 6 ist eine Ansicht, in der der Zusammenhang Beziehung zwischen einem Restdruck und dem Kolbenhub des in 3 gezeigten Richtungsschaltventils dargestellt wird;
  • 7 ist eine schematische Ansicht, in der eine Ausbildung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt wird;
  • 8 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie D-D, in der eine Ausbildung eines Richtungsschaltventils dargestellt wird, wenn der Restdruck gering ist;
  • 9 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie D-D der Ausbildung des Richtungsschaltventils, wenn der Restdruck mittel ist;
  • 10 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie D-D der Ausbildung des Richtungsschaltventils, wenn der Restdruck groß ist;
  • 11 ist eine schematische Ansicht, in der eine Ausbildung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt wird;
  • 12 ist eine Ansicht, in der ein Zusammenhang zwischen einem Taumelscheibenwinkel und einem Restdruck dargestellt wird;
  • 13 ist eine Ansicht, in der ein Zusammenhang zwischen einer Drehzahl und dem Restdruck dargestellt wird;
  • 14 ist eine Ansicht, in der ein Zusammenhang zwischen einem Ausstoßdruck und dem Restdruck dargestellt wird;
  • 15 ist eine Ansicht, in der ein Zusammenhang zwischen einer Hydrauliköltemperatur und dem Restdruck dargestellt wird;
  • 16 ist eine Querschnittsansicht, in der ein Zustand in einer Zylinderbohrung dargestellt wird, wenn der Taumelscheibenwinkel maximal ist; und
  • 17 ist eine Querschnittsansicht, in der ein Zustand in der Zylinderbohrung dargestellt wird, wenn der Taumelscheibenwinkel maximal ist.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Im Folgenden wird ein Hydraulikpumpenmotor gemäß einem Aspekt zur Durchführung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • (Erste Ausführungsform)
  • [Allgemeine Ausbildung der Hydraulikpumpe]
  • 1 ist eine Querschnittsansicht und erläutert die allgemeine Ausbildung einer Hydraulikpumpe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A der Hydraulikpumpe, die in 1 erläutert ist. Die in 1 und 2 erläuterte Hydraulikpumpe wandelt eine Motorrotation und ein auf eine Welle 1 übertragenes Drehmoment in einen Öldruck um und stößt das aus einer Ansaugöffnung P1 angesaugte Öl aus einer Ausstoßöffnung P2 als hoch druckbeaufschlagtes Hydrauliköl aus. Diese Hydraulikpumpe ist eine Hydraulikpumpe mit variabler Kapazität zur freien Variierung einer Ausstoßmenge des Hydrauliköls aus der Pumpe durch Änderung eines Kippwinkels einer Taumelscheibe 3.
  • Im Folgenden wird eine Achse, die entlang einer Achse der Welle 1 verläuft, als X-Achse bezeichnet, und eine Achse, die entlang einer Kippzentrumsachse verläuft, die eine Linie ist, die Drehpunkte verbindet, wenn die Taumelscheibe 3 gekippt ist, wird als Z-Achse bezeichnet, und eine Achse, die senkrecht zur X-Achse und zur Z-Achse ist, wird als Y-Achse bezeichnet. Eine Richtung, die von einem eingangsseitigen Endteil in Richtung eines entgegengesetzten Endteils der Welle 1 verläuft, wird als X-Richtung bezeichnet.
  • Die hydraulische Pumpe umfasst die Welle 1, einen Zylinderblock 6 und die Taumelscheibe 3. Die Welle 1 wird durch ein Gehäuse 2 und Endkappen 8 über Lager 9a und 9b drehbar gelagert. Der Zylinderblock 6 ist mit der Welle 1 über eine Keilstruktur 11 verbunden und wird angetrieben, um mit der Welle 1 in dem Gehäuse 2 und der Endkappe 8 integral rotiert zu werden. Die Taumelscheibe 3 ist zwischen einer Seitenwand des Gehäuses und dem Zylinderblock vorgesehen. Vorgesehen in dem Zylinderblock 6 sind eine Vielzahl von Kolbenzylindern (Zylinderbohrungen 25), die in regelmäßigen Abständen in einer Umfangsrichtung um die Achse der Welle 1 und parallel zur Achse der Welle 1 angeordnet sind. Die Kolben 5, die in der Lage sind, sich parallel zur Achse der Welle 1 hin- und herzubewegen, sind durch die Vielzahl von Zylinderbohrungen 25 eingesetzt.
  • Eine runde konkave Kugel ist am Ende eines jeden Kolbens 5 vorgesehen, der aus einer jeden der Zylinderbohrungen 25 hervorsteht. Ein kugeliger konvexer Teil eines Schuhs 4 passt in den kugeligen konkaven Teil, und somit bilden jeder Kolben 5 und jeder Schuh 4 ein Kugellager. Der kugelige konkave Teil des Kolbens 5 ist verstemmt, um eine Trennung von dem Schuh 4 zu verhindern.
  • Die Taumelscheibe 3 weist auf ihrer Seite, die dem Zylinderblock 6 zugewandt ist, eine ebene Gleitfläche S auf. Jeder Schuh 4 gleitet in einem Kreismuster oder elliptisch, während er auf diese Gleitfläche S gepresst ist, zusammen mit der Rotation des Zylinderblocks 6, die mit der Rotation der Welle 1 verknüpft ist. Vorgesehen um die Achse der Welle 1 sind eine Feder 15, ein beweglicher Ring 16, eine Nadel 17 und ein ringförmiges Andrückelement 18. Die Feder 15 wird durch einen Ring 14 getragen, der auf einem Innenumfang auf der Seite der X-Richtung des Zylinderblocks 6 vorgesehen ist. Der bewegliche Ring 16 und die Nadel 17 werden durch diese Feder 15 angedrückt. Das Andrückelement 18 kontaktiert die Nadel 17. Der Schuh 4 wird durch dieses Andrückelement 18 auf die Gleitfläche S gedrückt.
  • Zwei halbkugelige Lager 20 und 21, die zur Seite der Taumelscheibe 3 hervorstehen, sind auf der Seitenwand des Gehäuses 2 und in symmetrischen Positionen bezüglich der Achse der Welle 1 vorgesehen. Andererseits sind zwei konkave Kugeln auf der Taumelscheibe 3 auf der Seite der Seitenwand des Gehäuses 2 und an Abschnitten entsprechend den Positionen, an denen die Lager 20 und 21 angeordnet sind, ausgebildet. Dadurch, dass die Lager 20 und 21 mit den zwei konkaven Kugeln der Taumelscheibe 3 in Kontakt gebracht werden, wird ein Lager der Taumelscheibe 3 gebildet. Diese Lager 20 und 21 sind in Richtung der Z-Achse angeordnet.
  • Wie in 2 erläutert, neigt sich die Taumelscheibe 3 um eine Linie, die eine Achse (parallel zur Z-Achse) ist, welche die Lager 20 und 21 verbindet, und in einer zu einer X-Y-Ebene senkrechten Ebene. Dieses Kippen der Taumelscheibe 3 wird durch einen Kolben 10 bestimmt, der sich hin- und herbewegt, während von der Seite der Seitenwand des Gehäuses 2 aus ein Ende der Taumelscheibe 3 entlang der X-Richtung gedrückt wird. Die Taumelscheibe 3 wird durch das Hin- und Herbewegen des Kolbens 10 bezüglich einer die Lager 20 und 21 als Drehpunkt verbindenden Linie, gekippt. Die Gleitfläche S wird ebenfalls durch das Kippen der Taumelscheibe 3 gekippt, und der Zylinderblock 3 wird mit einer Rotation der Welle rotiert. Beispielsweise, wie in 1 und 2 erläutert, wenn ein Kippwinkel relativ zu einer X-Z-Ebene a ist und wenn der Zylinderblock, betrachtet in der X-Richtung, in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn rotiert, gleitet der Schuh 4 jeweils auf der Gleitfläche S in einem kreisförmigen oder elliptischen Muster, und zusammen damit bewegt sich der Kolben 5 in jeder der Zylinderbohrungen 25 hin und her.
  • Wenn sich der Kolben 5 zu der Seite der Taumelscheibe 3 bewegt, wird das Öl von der Ansaugöffnung P1 über eine Ventilplatte 7 in die Zylinderbohrung 25 eingesaugt. Wenn sich der Kolben 5 zu der Seite der Ventilplatte 7 bewegt, wird Öl, das hoch druckbeaufschlagte Hydrauliköl in der Zylinderbohrung 25 ist, über die Ventilplatte 7 aus der Ausstoßöffnung P2 ausgestoßen. Durch Einstellen des Kippens der Taumelscheibe 3 wird ein Volumen des Hydrauliköls, das aus der Ausstoßöffnung P2 ausgestoßen wird, variabel gesteuert.
  • [Ausbildung von Ventilplatte und Zylinderblock]
  • Hierin kontaktiert die Ventilplatte 7, die auf der Seite der Endkappe 8 befestigt ist, den rotierbaren Zylinderblock 8 über eine Gleitfläche Sa. 3 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B der in 1 erläuterten Hydraulikpumpe. 4 ist eine Ansicht und erläutert eine Ausbildung, betrachtet in X-Richtung der Gleitfläche Sa des Zylinderblocks 6 relativ zu Ventilplatte 7. Eine Endfläche auf der Seite der Gleitfläche Sa der Ventilplatte 7 und eine Endfläche auf der Seite der Gleitfläche Sa des in 3 und 4 erläuterten Zylinderblocks 6 gleiten miteinander durch die Rotation des Zylinderblocks 6.
  • Wie in 3 erläutert, weist die Ventilplatte 7 eine Ventilplatten-Ansaugöffnung PB1, die mit der Ansaugöffnung P1 kommuniziert, und eine Ventilplatten-Ausstoßöffnung PB2, die mit der Ausstoßöffnung P2 kommuniziert, auf. Die Ventilplatten-Ansaugöffnung PB1 und die Ventilplatten-Ausstoßöffnung PB2 sind auf dem gleichen Kreisbogen vorgesehen und bilden kokonartige Formen aus, die sich in Umfangsrichtung erstrecken. Andererseits sind, wie in 4 erläutert, auf der Seite der Gleitfläche Sa des Zylinderblocks 6 Öffnungen (Zylinderöffnungen 25P) für neun Zylinderbohrungen 25 vorgesehen, in denen jeweils ein Kolben 5 sich auf dem gleichen Kreisbogen hin- und herbewegt, auf dem die Ventilplatten-Ansaugöffnung PB1 und die Ventilplatten-Ausstoßöffnung PB2 in regelmäßigen Abständen und in den Kokonformen angeordnet sind.
  • Im Folgenden wird in 3 und 4, wenn der Zylinderblock 6, im Uhrzeigersinn betrachtet, in einer Richtung in der X-Richtung rotiert, angenommen, dass ein Ausstoßprozess auf der Seite der Ventilplatten-Ausstoßöffnung PB2 an einer oberen Seite von 3 durchgeführt wird, und dass ein Ansaugprozess auf der Seite der Ventilplatten-Ansaugöffnung PB1 auf der unteren Seite von 3 durchgeführt wird. Daher wird in diesem Fall die rechte Endseite von 3 aus dem Ausstoßprozess in den Ansaugprozess umgeschaltet, und es ist ein oberer Totpunkt, an dem der Kolben 5 in der Zylinderbohrung 25 am tiefsten auf der Seite der Gleitfläche Sa einfährt und eine Innenseite der Zylinderbohrung 25 von einem Hochdruckzustand in einen Niederdruckzustand übergeht. Andererseits wird eine linke Endseite von 3 vom Ansaugprozess zum Ausstoßprozess umgeschaltet, und es ist ein unterer Totpunkt, an dem der Kolben 5 in der Zylinderbohrung 25 von der Seite der Gleitfläche Sa am meisten entfernt ist. Wenn die Zylinderöffnung 25P diesen unteren Totpunkt durchläuft, wird angenommen, dass der Niederdruckzustand in den Hochdruckzustand übergeführt wird.
  • Wie in 3 erläutert, ist ein Zahn 26 auf der Ventilplatte 7 vorgesehen. Der Zahn 26 ist so vorgesehen, dass er sich auf der Seite des unteren Totpunkts von einem Ende der Ventilplatten-Ausstoßöffnung PB2 zu der Seite des Boden-Totpunkts erstreckt. Der Zahn 26 dient als Druckregulationsbegrenzung, bevor die Zylinderbohrung 25 mit der Ventilplatten-Ausstoßöffnung PB2 kommuniziert. Durch Bereitstellen dieses Zahns 26 unmittelbar bevor die Zylinderbohrung 25 mit der Ventilplatten-Ausstoßöffnung PB2 kommuniziert, wird ein Druck in der Zylinderbohrung 25 vorsichtig einem Druck an der Zylinderplatten-Ausstoßöffnung PB2 angenähert. Als Ergebnis hiervon werden Abrieb und Geräusch an der Zylinderbohrung 25 eingeschränkt, wenn die Zylinderbohrung 25 mit der Ventilplatten-Ausstoßöffnung PB2 kommuniziert.
  • Wie in 3 erläutert, ist auf der Ventilplatte 7 eine Restdruck-Entlastungsöffnung 30 vorgesehen. Die Restdruck-Entlastungsöffnung 30 ist in einem Rotationsübergangsbereich E der Zylinderöffnung 25P in einem Bereich vorgesehen, der die Ventilplatten-Ansaugöffnung PB1 in der Nähe von und ab dem oberen Totpunkt erreicht. Die Restdruck-Entlastungsöffnung 30 ist an der Position vorgesehen, an der die Restdruck-Entlastungsöffnung 30 mit der Zylinderbohrung 25 kommunizieren kann, bevor die Zylinderbohrung 25 mit der Ventilplatten-Ansaugöffnung PB1 kommuniziert.
  • [Ausbildung des Restdruck-Erfassungsabschnitts]
  • Eine Restdruck-Erfassungsöffnung 40 ist auf der Ventilplatte 7 vorgesehen. Die Restdruck-Erfassungsöffnung 40 ist außerhalb des Rotationsübergangsbereiches E der Zylinderöffnung 25P und in einem Bereich vorgesehen, der die Ventilplatten-Ansaugöffnung PB1 in der Nähe von und ab dem oberen Totpunkt erreicht.
  • Andererseits, wie in 4 erläutert, ist auf dem Zylinderblock 6 eine Restdrucköffnung 41 vorgesehen, die die Zylinderbohrung 25 mit der Restdruck-Erfassungsöffnung 40 kommunizieren lässt. Wie in 3 erläutert, ist eine Restdrucköffnung 41a auf der Seite der Gleitfläche Sa vorgesehen, und zwar so, dass der Restdruck-Öffnungsschlitz 41a eine Rotationsbewegung auf einem Umfang durchführt, der mit der Restdruck-Erfassungsöffnung 40 im Radius identisch ist. Das heißt, die Restdruck-Erfassungsöffnung 40 kommuniziert mit der Restdrucköffnung 41 einmal pro Rotation des Zylinderblocks 6. Da eine Öffnung auf der Seite der Gleitfläche Sa der Restdruck-Erfassungsöffnung 40 außerhalb des Rotationsübergangsbereiches E der Zylinderöffnung 25P vorgesehen ist, ist das Öffnen auf der Seite der Gleitfläche Sa der Restdruck-Erfassungsöffnung 40 durch den Zylinderblock 6 in einem Zustand blockiert, in dem die Restdruck-Erfassungsöffnung 40 nicht mit der Restdrucköffnung 41 kommuniziert. Als Ergebnis hiervon wird, während der Zylinderblock 6 eine Rotation durchführt, ein Restdruck in der Zylinderbohrung 25 beibehalten, wenn die Restdruck-Erfassungsöffnung 40 mit der Restdrucköffnung 41 kommuniziert.
  • Die Restdruck-Erfassungsöffnung 40 kann außerhalb des Rotationsübergangsbereichs E der Zylinderöffnung 25P vorgesehen sein, oder kann alternativ innerhalb des Rotationsübergangsbereichs E vorgesehen sein. Die Zahl der Restdrucköffnungen 41 ist nicht auf eine beschränkt, und eine Vielzahl von Restdrucköffnungen 41 kann vorgesehen sein, beispielsweise in der Zahl der Zylinderbohrungen 25. Ferner kann eine Vielzahl von Restdrucköffnungen 41 an einem Zylinderbohrung 25 vorgesehen sein.
  • Es ist bevorzugt, dass die Restdruck-Erfassungsöffnung 40, die Restdrucköffnung 41 und die Restdruck-Entlastungsöffnung 30 jeweils so angeordnet sind, dass die Zylinderbohrung 25 mit der Restdruck-Entlastungsöffnung 30 kommuniziert, nachdem die Kommunikation zwischen der Restdruck-Erfassungsöffnung 40 und der Restdrucköffnung 41 beendet ist.
  • Dabei dienen die Restdruck-Erfassungsöffnung 40 und die Restdrucköffnung 41, die vorstehend beschrieben sind, als Restdruck-Erfassungsabschnitt, der einen Wert eines Restdrucks in der Zylinderbohrung 25 durch eine tatsächliche Messung erfasst, während die Zylinderbohrung 25 auf der Seite des oberen Totpunkts mit der Ventilplatten-Ansaugöffnung PB1 in der Nähe von und vom Totpunkt aus kommuniziert.
  • [Richtungsschaltventil]
  • Hierbei ist ein Richtungsschaltventil V10 mit der Restdruck-Entlastungsöffnung 30, der Restdruck-Erfassungsöffnung 40 und dem Ventilplatten-Ansaugöffnung PB1 und einem Hydrauliköltank T verbunden. Die Restdruck-Entlastungsöffnung 30 ist mit dem Richtungsschaltventil V10 über einen Durchflussweg L1 verbunden. Die Restdruck-Erfassungsöffnung 40 ist mit dem Richtungsschaltventil V10 über einen Durchflussweg L verbunden. Die Ventilplatten-Ansaugöffnung PB1 ist mit dem Richtungsschaltventil V10 über einen Durchflussweg L2 verbunden. Der Hydrauliköltank T ist mit dem Richtungsschaltventil V10 über einen Durchflussweg L3 verbunden.
  • Das Richtungsschaltventil V10 verwendet einen in der Restdruck-Erfassungsöffnung 40 gehaltenen Restdruck als Steuersignaldruck zum Bewegen einer Spule SP. Das Richtungsschaltventil V10 schaltet, unter Ausnutzung dieser Bewegung des Kolbens, zwischen einem Durchflussweg zwischen der Restdruck-Entlastungsöffnung 30 und der Ventilplatten-Ansaugöffnung PB1 und einem Durchflussweg zwischen der Restdruck-Entlastungsöffnung 30 und dem Hydrauliköltank T um.
  • Wie in 5 erläutert, ist das Richtungsschaltventil V10 zur Vergrößerung eines Kolbenhubs in Verbindung mit einer Zunahme im nachgewiesenen Restdruck ausgebildet. Das Richtungsschaltventil V10 führt eine Durchflusssteuerung sowie ein Öffnen eines Durchflusswegs zwischen der Restdruck-Entlastungsöffnung 30 und der Ventilplatten-Ansaugöffnung PB1, wenn der nachgewiesene Restdruck geringer ist als ein vorbestimmter Wert th1 (in einem Fall eines Bereichs a), und eine Abnahme einer Durchflussrate zusammen mit einer Abnahme im Restdruck durch. In diesem Zustand ist ein Durchflussweg zwischen der Restdruck-Entlastungsöffnung 30 und dem Hydrauliköltank T blockiert. In diesem Fall fließt das Hydrauliköl in der Ventilplatten-Ansaugöffnung PB1 über den Durchflussweg L2, den Durchflussweg L1 und die Restdruck-Entlastungsöffnung 30 in die Zylinderbohrung 25, der Restdruck in der Zylinderbohrung 25 nimmt zu.
  • Wenn der nachgewiesene Restdruck zwischen dem vorbestimmten Wert th1 und einem vorbestimmten Wert th2 liegt (in einem Fall eines Bereichs b), blockiert das Richtungsschaltventil V10 sowohl den Durchflussweg zwischen der Restdruck-Entlastungsöffnung 30 und dem Hydrauliköltank T, als auch den Durchflussweg zwischen der Restdruck-Entlastungsöffnung 30 und der Ventilplatten-Ansaugöffnung PB1.
  • Ferner führt das Richtungsschaltventil V10 eine Durchflusssteuerung sowie ein Öffnen des Durchflusswegs zwischen dem Restdruck-Entlastungsöffnung 30 und dem Hydrauliköltank T, wenn der nachgewiesene Restdruck größer ist als der vorbestimmte Wert th2 (in einem Fall eines Bereichs c), und eine Steigerung einer Durchflussrate zusammen mit einer Zunahme im Restdruck durch. In diesem Zustand ist der Durchflussweg zwischen der Restdruck-Entlastungsöffnung 30 und der Ventilplatten-Ansaugöffnung PB1 blockiert. In diesem Fall fließt das Hydrauliköl, das in der Zylinderbohrung 25 zusammengepresst wird, über die Restdruck-Entlastungsöffnung 30, den Durchflussweg L1 und den Durchflussweg L3 in den Hydrauliköltank T, und der Restdruck in der Zylinderbohrung nimmt ab.
  • Wie in 6 erläutert, ist die Beziehung zwischen dem Restdruck und dem Kolbenhub proportional.
  • Vorgesehen im Hydrauliköltank T ist eine Teilungsplatte 50, die das Hydrauliköl in Bereiche E1 und E2 trennt, die in horizontaler Richtung angeordnet sind. Das Hydrauliköl, das mehr Luft enthält und das sich in der Zylinderbohrung 25 befindet, fließt über den Durchflussweg L3 in den Bereich E1. Das Hydrauliköl wird über einen Durchflussweg L4 aus dem Bereich E2 zu der Seite der Betriebsplatten-Ansaugöffnung PB1 geleitet. Luft in dem Hydrauliköl, das in den Bereich E1 fließt, wird in dem Bereich E1 entfernt. Das Hydrauliköl, das gereinigt ist, wobei die Luft im Bereich E1 verringert wird, fließt über einen oberen Teil einer Teilungsplatte 40 in den Bereich E2. Eine Blockierplatte 51, die sich horizontal über einen Öffnung erstreckt, aus der das Hydrauliköl herausfließt, ist in dem Bereich E2 vorgesehen. Durch Bereitstellen dieser Blockierplatte 51 wird das gereinigte Hydrauliköl, das keinen Staubniederschlag oder dergleichen enthält, der Seite der Ventilplatten-Ansaugöffnung PB1 zugeführt.
  • Da der Restdruck in der Zylinderbohrung 25 in dieser ersten Ausführungsform unter Verwendung der Restdruck-Erfassungsöffnung 40 und der Restdrucköffnung 41 gemessen wird, kann eine hoch exakte Restdrucksteuerung durchgeführt werden. Wenn beispielsweise der Restdruck in der Zylinderbohrung 25 hoch ist, kann der Restdruck als Unterstützung zur Rotation verwendet werden. Wenn der Restdruck in der Zylinderbohrung 25 gering ist, ist es möglich zu verhindern, dass die Rotation durch Zunahme des Restdrucks eingeschränkt wird. Die Rotationseffizienz wird durch diese Restdrucksteuerung erhöht. Andererseits kann der Restdruck in der Zylinderbohrung 25 problemlos dekomprimiert werden, wenn sich ein Prozess vom Ausstoßprozess in den Ansaugprozess ändert und bis eine Kommunikation mit der Ventilplatten-Ansaugöffnung PB1 eintritt. Wenn daher die Zylinderbohrung 25 mit der Ventilplatten-Ansaugöffnung PB1 kommuniziert, wird verhindert, dass Belüftung erzeugt wird. Dies reduziert Abrieb und Geräusch, die durch Belüftung verursacht werden.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • In der zweiten Ausführungsform, wie in 7 erläutert, ist das in der ersten Ausführungsform erläuterte Richtungsschaltventil V10 in der Ventilplatte 7 verborgen, und das Richtungsschaltventil V10 ist in die Ventilplatte 7 integriert. Das Richtungsschaltventil V10 ist in der Nähe der Restdruck-Erfassungsöffnung 40 und der Restdruck-Entlastungsöffnung 30 vorgesehen. Hierdurch kann die Länge der Restdruck-Erfassungsöffnung 40 und des Durchflusswegs L, der Restdruck-Entlastungsöffnung 30 und der Durchflussweg L1 und des Durchflusswegs L2 reduziert werden.
  • [Ausbildung des Richtungsschaltventils]
  • 8 und 10 sind Querschnittsansichten entlang einer Linie D-D, die die Ausbildung des in 7 erläuterten Richtungsschaltventils V10 zeigen. 8 erläutert eine Ausbildung des Richtungsschaltventils V10, wenn der Restdruck gering ist. 9 erläutert eine Ausbildung des Richtungsschaltventils V10, wenn der Restdruck mittel ist. Ferner erläutert 10 eine Ausbildung des Richtungsschaltventils V10, wenn der Restdruck groß ist.
  • Wie in 8 erläutert, kommuniziert die Restdruck-Erfassungsöffnung 40 mit einem oberen Teil des Kolbens SP. Ein Einsetzloch 61 ist in einem Endspalt 8 in einer unteren Richtung des Kolben SP vorgesehen, und eine Spiralfeder 62 ist entlang eines Innenumfangs des Endspalts 8 eingepasst. Ein Ende des Kolbens SP ist in die Spiralfilter 62 eingesetzt. Der Kolben SP stoppt an einer Position, an der der Restdruck, der von der Restdruck-Erfassungsöffnung 40 gehalten wird, die Drückkraft der Spiralfeder 62 ausgleicht.
  • Da der Restdruck in 8 klein ist, bewegt sich der Kolben SP durch die Drückkraft der Spiralfeder 62 zu einer oberen Seite (Seite der Restdruck-Erfassungsöffnung 40). Dabei bildet sich eine Öffnung zwischen dem Durchflussweg L2 und dem Durchflussweg L1. Als Ergebnis fließt das Hydrauliköl aus der Ventilplatten-Ansaugöffnung PB1 zu der Seite der Restdruck-Entlastungsöffnung 30. Dadurch nähert sich der Restdruck in der Zylinderbohrung 25 einem Druck der Ventilplatten-Ansaugöffnung PB1 an. Die Durchflusswege L1 und L2 werden voreinander blockiert.
  • Wenn der Restdruck mittel ist, wie in 9 erläutert, sind zwischen den Durchflusswegen L1 und L2 und zwischen den Durchflusswegen L1 und L3 keine Öffnungen ausgebildet. Als Ergebnis befinden sich die Durchflusswege L1 und L2 in einem Zustand der Blockierung voreinander, und die Durchflusswege L1 und L3 befinden sich in einem Zustand der Blockierung voreinander.
  • Wenn der Restdruck groß ist, wie in 10 erläutert, wird der Kolben SP durch den Restdruck an die Seite der Spiralfeder 62 gedrückt. In diesem Zustand wird eine Öffnung zwischen den Durchflusswegen L1 und L2 gebildet. Als Ergebnis fließt das Hydrauliköl in der Zylinderbohrung 25 über die Restdruck-Entlastungsöffnung 30 in den Hydrauliköltank T. Hierdurch nimmt der Restdruck in der Zylinderbohrung 25 ab. Die Durchflusswege L1 und L2 sind voneinander blockiert.
  • [Dritte Ausführungsform]
  • In dieser Ausführungsform wird der Restdruck in der Zylinderbohrung 25 auf der Grundlage der Beziehung zwischen einem Taumelscheibenwinkel d1 der Taumelscheibe 3, einer Drehzahl D2 der Welle 1, einem Ausstoßdruck D3 aus der Ventilplatten-Ausstoßöffnung PB2 und einer Hydrauliköltemperatur D4 der Ventilplatten-Ausstoßöffnung PB2 geschätzt und der Restdruck in der Zylinderbohrung 25, und somit das Richtungsschaltventil V10 sind so ausgebildet, dass sie durch diesen abgeschätzten Restdruck gesteuert zu werden. Da der Restdruck in der dritten Ausführungsform geschätzt wird, sind die Restdruck-Erfassungsöffnung 40 und die Restdrucköffnung 41 nicht vorgesehen.
  • 11 ist eine schematische Ansicht und erläutert eine Ausbildung der vorliegenden dritten Ausführungsform. Wie in 11 erläutert, werden der Taumelscheibenwinkel D1, die Drehzahl D2, der Ausstoßdruck D3 und die Hydrauliköltemperatur, die vorstehend beschrieben sind, in eine Steuerung CT eingegeben. Der Taumelscheibenwinkel D1 wird durch Erfassen eines Hubbetrags durch eine Hin- und Herbewegung des Kolbens 10 (siehe 2) erfasst. Die Drehzahl wird durch einen Drehzahlsensor 100 (siehe 2) erhalten. Der Ausstoßdruck D3 wird durch einen Drucksensor 103 erhalten (siehe 1). Die Hydrauliköltemperatur D4 wird durch einen Temperatursensor 104 (siehe 1) erhalten.
  • Auf der Grundlage der Beziehung zwischen dem Taumelscheibenwinkel D1, der Drehzahl D2, dem Ausstoßdruck D3 und der Hydrauliköltemperatur D4; und der Restdruck, die in den 12 bis 15 erläutert sind, schätzt die Steuerung CT den Restdruck der hydraulischen Pumpe in einem aktuellen Zustand ab. Obwohl die Beziehungen zwischen dem Taumelscheibenwinkel D1, der Drehzahl D2, dem Ausstoßdruck D3 und der Hydrauliköltemperatur D4 relativ zu dem Restdruck, jeweils in den 12 bis 15 erläutert sind, wird der abgeschätzte Restdruck gemäß einer fünfdimensionalen Karte für den Taumelscheibenwinkel D1, die Drehzahl D2, den Ausstoßdruck D3, die Hydrauliköltemperatur D4 und den Restdruck erfasst. Nicht alle erfassten Informationen für den Taumelscheibenwinkel D1, die Drehzahl D2, den Ausstoßdruck D3 und die Hydrauliköltemperatur D4 brauchen verwendet zu werden, und gleichwertige oder größere als eine erfasste Information können verwendet werden.
  • Die Steuerung CT gibt ein Steuersignal entsprechend dem abgeschätzten Restdruck über eine Kommunikationsleitung LA an das Richtungsschaltventil V10 aus. Das Richtungsschaltventil V10 steuert ein elektromagnetisches Ventil oder dergleichen auf der Grundlage des aus der Steuerung CT eingegebenen Steuersignals, um den Hub des Kolbens SP zu steuern.
  • Das Richtungsschaltventil V10 führt die Steuerung des Kolbenhubs, Schaltens, Blockierens und die Durchflusssteuerung zwischen einem Durchflussweg zwischen den ersten Durchflusswegen L1 und L3 und einem Durchflussweg zwischen den Durchflusswegen L1 und L2 entsprechend der ersten und zweiten Ausführungsform durch.
  • Wenn beispielsweise der Taumelscheibenwinkel D1 groß ist, schätzt die Steuerung CT, dass der Restdruck klein ist, da, wie in 16 erläutert, eine Restdruck-Ölmenge L10 gering ist und es somit wenig Zeit braucht, um den Restdruck zu extrahieren. Da es ebenfalls wenig Zeit braucht, den Restdruck zu extrahieren, wenn die Drehzahl D2 gering ist, schätzt die Steuerung CT, dass der Restdruck klein ist. Wenn der Ausstoßdruck D3 klein ist, da das Hydrauliköl auf Grund seines Ausstoßdrucks D3 in die Zylinderbohrung 25 fließt, schätzt die Steuerung CT, dass der Restdruck klein ist. Wenn die Hydrauliköltemperatur groß (hoch) ist, da die Dichte des Hydrauliköls gering ist und die Viskosität des Hydrauliköls ebenfalls gering ist und es somit wenig Zeit braucht, um den Restdruck zu extrahieren, schätzt die Steuerung CT, dass der Restdruck gering ist.
  • Wenn andererseits der Taumelscheibenwinkel D1 gering ist, da die Restdruck-Ölmenge L10 groß ist, wie in 17 erläutert, und es somit lange dauert, den Restdruck zu extrahieren, schätzt die Steuerung CT, dass der Restdruck groß ist. Da es lange dauert, den Restdruck zu extrahieren, wenn die Drehzahl D2 ebenfalls groß ist, schätzt die Steuerung CT, dass der Restdruck groß ist. Wenn der Ausstoßdruck D3 groß ist, da das Hydrauliköl auf Grund seines Ausstoßdrucks D3 in die Zylinderbohrung 25 fließt, schätzt die Steuerung CT, dass der Restdruck groß ist. Wenn die Hydrauliköltemperatur D4 klein (gering) ist, da die Dichte des Hydrauliköls hoch ist und die Viskosität des Hydrauliköls ebenfalls hoch ist, und es somit lange dauert, den Restdruck zu extrahieren, schätzt die Steuerung CT, dass der Restdruck groß ist.
  • Ein Teil, der den Hubbetrag der Hin- und Herbewegung des Kolbens 10 erfasst, der Drehzahlsensor 100, der Drucksensor 103, der Temperatursensor 104 und die Steuerung CT dienen als Restdruck-Erfassungsabschnitt zum Erfassen des Restdrucks in der Zylinderbohrung 25 durch Schätzung.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung, die anhand der oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsformen erklärt wurde, nicht auf ein Beispiel der Verwendung der hydraulischen Pumpe begrenzt ist, kann sie auf die Verwendung eines Hydraulikmotors angewandt werden. In einem Falle des Hydraulikmotors wird angenommen, dass eine Hochdruckseite mit einer Ausstoßseite der Hydraulikpumpe korrespondiert, und es wird angenommen, dass eine Niederdruckseite mit einer Ansaugseite der hydraulischen Pumpe korrespondiert.
  • Ferner ist sie, obwohl die vorliegende Erfindung anhand der oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsformen erklärt wurde, nicht auf ein Beispiel der Verwendung des Taumelscheiben-Hydraulikpumpenmotors begrenzt, und kann auf die Verwendung eines Schrägwellen-Hydraulikpumpenmotors übertragen werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Welle
    2
    Gehäuse
    3
    Taumelscheibe
    4
    Schuh
    5, 10
    Kolben
    6
    Zylinderblock
    7
    Ventilplatte
    8
    Endkappe
    9a, 9b
    Lager
    11
    Keilstruktur
    14
    Ring
    15
    Feder
    16
    beweglicher Ring
    17
    Nadel
    18
    Andrückelement
    20, 21
    Lager
    25
    Zylinderbohrung
    25P
    Zylinderöffnung
    26
    Zahn
    30
    Restdruck-Entlastungsöffnung
    40
    Restdruck-Erfassungsöffnung
    41
    Restdrucköffnung
    41a
    Restdruck-Öffnung
    50
    Teilungsplatte
    51
    Blockierungsplatte
    61
    Einsetzloch
    62
    Spiralfeder
    100
    Drehzahlsensor
    103
    Drucksensor
    104
    Temperatursensor
    CT
    Steuerung
    D1
    Taumelscheibenwinkel
    D2
    Drehzahl
    D3
    Ausstoßdruck
    D4
    Hydrauliköltemperatur
    L, L1–L4
    Durchflussweg
    LA
    Kommunikationsleitung
    P1
    Ansaugöffnung
    P2
    Ausstoßöffnung
    PB1
    Ventilplatten-Ansaugöffnung
    PB2
    Ventilplatten-Ausstoßöffnung
    S, Sa
    Gleitfläche
    SP
    Spule
    T
    Hydrauliköltank
    V10
    Richtungsschaltventil

Claims (6)

  1. Axialer Hydraulikpumpenmotor, bei dem ein Zylinderblock mit einer Vielzahl von um eine Rotationswelle ausgebildeten Zylinderbohrungen an einer Ventilplatte mit einer hochdruckseitigen Öffnung und einer niederdruckseitigen Öffnung zur Steuerung eines Betrags des Hin- und Herbewegens eines Kolbens in jeder Zylinderbohrung auf der Grundlage einer Neigung einer Taumelscheibe gleitet, wobei der Hydraulikpumpenmotor Folgendes aufweist: eine Restdruck-Entlastungsöffnung, die an der Ventilplatte vorgesehen und zur Kommunikation, bis die Zylinderbohrung auf einer oberen Totpunktseite mit der niederdruckseitigen Öffnung kommuniziert, ausgebildet ist; einen Restdruck-Erfassungsabschnitt, der dazu ausgebildet ist, durch tatsächliche Messung oder durch Abschätzung einen Wert eines Restdrucks in der Zylinderbohrung auf der Seite des oberen Totpunkts zu erfassen, während die Zylinderbohrung auf der Seite des oberen Totpunkts mit der niederdruckseitigen Öffnung kommuniziert; und ein Richtungsschaltventil, das zum Schalten und Blockieren eines Durchflusswegs zwischen der Restdruck-Entlastungsöffnung und einem Hydrauliköltank und eines Durchflusswegs zwischen der Restdruck-Entlastungsöffnung und der niederdruckseitigen Öffnung auf der Grundlage des Wertes des Restdrucks, der durch den Restdruck-Erfassungsabschnitt erhalten wird, ausgebildet ist.
  2. Hydraulikpumpenmotor nach Anspruch 1, wobei das Richtungsschaltventil einen Durchflussregelmechanismus aufweist.
  3. Hydraulikpumpenmotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Restdruck-Erfassungsabschnitt Folgendes aufweist: eine Restdrucköffnung, die an dem Zylinderblock vorgesehen ist, wobei die Restdrucköffnung eine Gleitfläche zwischen dem Zylinderblock und der Ventilplatte ist, wobei die Restdruck-Öffnung eine Öffnung außerhalb eines Rotationsübergangsbereichs der Zylinderbohrung aufweist und die Restdruck-Öffnung mit einer Innenseite der Zylinderbohrung kommuniziert; und eine Restdruck-Erfassungsöffnung, die auf der Ventilplatte vorgesehen ist, wobei die Restdruck-Erfassungsöffnung mit der Restdrucköffnung zeitweise über das Öffnen der Restdrucköffnung zusammen mit einer Rotation des Zylinderblockes zum Erfassen und zum Aufrechterhalten des Restdrucks in der Zylinderbohrung auf der Seite des oberen Totpunkts kommuniziert, wobei das Richtungsschaltventil den Durchflussweg auf der Grundlage des Restdrucks als Steuersignaldruck, der durch die Restdruck-Erfassungsöffnung aufrechterhalten wird, schaltet und blockiert.
  4. Hydraulikpumpenmotor nach Anspruch 3, wobei das Richtungsschaltventil in der Ventilplatte integral ausgebildet ist.
  5. Hydraulikpumpenmotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Restdruck-Erfassungsabschnitt ein Nachweisabschnitt ist, der einen oder mehrere Werte von mindestens einem eines Taumelscheibenwinkels, einer Drehzahl, einem Ausstoßdruck und einer Hydrauliköltemperatur erfasst, und eine Steuerung ist, die den Restdruck in der Zylinderbohrung auf der Seite des oberen Totpunkts auf der Grundlage des einen oder der mehreren Werte abschätzt und den Steuersignaldruck des Richtungsschaltventils auf der Grundlage des abgeschätzten Restdrucks erzeugt.
  6. Hydraulikpumpenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei, wenn der Wert des Restdrucks größer ist als ein erster vorbestimmter Wert, das Richtungsschaltventil bewirkt, dass die Restdruck-Entlastungsöffnung und der Hydrauliköltank miteinander kommunizieren, wenn der Wert des Restdrucks zwischen dem ersten vorbestimmten Wert und einem zweiten vorbestimmten Wert liegt, der geringer ist als der erste vorbestimmte Wert, das Richtungsschaltventil zwischen der Restdruck-Entlastungsöffnung und dem Hydrauliköltank blockiert und zwischen der Restdruck-Entlastungsöffnung und der niederdruckseitigen Öffnung blockiert, und wenn der Wert des Restdrucks geringer ist als der zweite vorbestimmte Wert, das Richtungsschaltventil bewirkt, dass die Restdruck-Entlastungsöffnung mit der niederdruckseitigen Öffnung kommuniziert.
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