JP2000080978A - 斜板式可変容量型並列ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ケーシングを大型化ないしは複雑化すること
なく、従来技術と同等の機能を有し、ケーシング占有面
積を少なくし、外部への油漏れ低減、省スペース化を向
上した斜板式可変容量型並列ポンプを提供すること。 【解決手段】 ２台の斜板式可変容量型ポンプを、各駆
動軸１４ａ、１４ｂを平行に近接配置し、一方を原動機
で駆動し、他方は歯車機構を介して駆動するもので、前
記各ポンプを共通のハウジング１０および共通のカバー
２４で囲繞構成して一体化すると共に、前記各ポンプの
吐出容量を調整する吐出容量調整機構をそれぞれ設け、
前記各吐出容量調整機構を単一のケーシング内に隣接配
置し、前記各吐出容量調整機構の調整ロッドと前記各ポ
ンプの駆動軸１４ａ、１４ｂとがほぼ平行となるように
前記ケーシングを前記各ポンプを囲繞するハウジングな
いしカバーの外側面に着脱可能に取付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、斜板式可変容量型
並列ポンプに係り、特に建設機械等に使用された場合
に、制御ブロックを構成するケーシング等の合せ面か
ら、地球環境に悪影響を及ぼす鉱物性作動油等の油漏れ
を低減すると共に、全馬力制御時の配管部分からの油漏
れをなくし、さらに組付け部品の低減による組立ての容
易化を達成することができる斜板式可変容量型並列ポン
プに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来における斜軸式可変容量型並列ポン
プの制御装置として、例えば可変容量型ポンプの最大吐
出量制御とこれに優先して馬力一定制御を行うように構
成したポンプ制御装置（実開昭６３−７８１７５号公
報）や、最小傾転位置から最大傾転位置への制御を行う
ために傾転量検出手段を設けた場合でも、全体の構造が
複雑化することなく、小形化を図ることができると共
に、傾転量検出手段により傾転角に対する精度の高いフ
ィードバック制御を長期に亘って行える可変容量型斜軸
式液圧回転機（特開平８−２３２８３３号公報）等が提
案されている。

【０００３】すなわち、前者のポンプ制御装置は、ポン
プ吐出圧力の作用による力と、調整スプリングの力およ
び可変容量型油圧ポンプのポンプ傾角をフィードバック
する手段の力が作用したパイロットピストンを備え、こ
れらの力のバランスによって前記パイロットピストンが
前記ポンプ傾角を制御する制御ピストンのポンプ吐出圧
力の導入を制御するサーボ弁を移動させるようにしたも
のにおいて、前記パイロットピストンの端部に、前記パ
イロットピストンよりも大径で前記端部の挿入孔を形成
したキャップ形の大径ピストンを設け、この大径ピスト
ンの挿入孔と反対側の面を、前記可変容量型油圧ポンプ
の最大吐出量を制限すると共にポンプ吐出圧力が設定値
を超えたときにパイロットピストンに働く油圧力により
馬力一定制御を行うための指令圧力の作用面に構成した
ことを特徴とするものである。

【０００４】従って、このように構成されるポンプ制御
装置によれば、ポンプ傾角を制御するパイロットピスト
ンに大径ピストンを設け、その作用面に指令圧力を作用
させるようにしたことにより、ポンプ吐出圧力による力
と指令圧力による力とを、大径ピストンにおいて演算
し、ポンプを最大吐出量制御と馬力一定制御に自動的に
切換えて制御することができ、その構成も簡単で安価に
製作できるものとされている。

【０００５】また、後者の可変容量型斜軸式液圧回転機
は、端面がヘッドケーシングによって閉塞された筒状の
ケーシングと、このケーシング内に回転可能に設けられ
た回転軸と、この回転軸と共に回転するように前記ケー
シング内に設けられ、軸方向に複数のシリンダが形成さ
れたシリンダブロックと、このシリンダブロックの各シ
リンダ内に摺動可能に設けられ、コネクティングロッド
を介して前記回転軸に揺動可能に支持された複数のピス
トンと、一側端面が前記シリンダブロックに摺接し、他
側端面が前記ヘッドケーシングの傾転摺動面に摺動可能
に摺接する弁板と、この弁板と共にシリンダブロックを
傾転させる傾転機構とからなる可変容量型斜軸式液圧回
転機において、前記傾転機構に傾転制御用の圧油を給排
するため、前記弁板の最小傾転側に位置して前記ケーシ
ングに設けられた制御部と、この制御部とケーシングと
の間に支持ピンを介して回動可能に設けられ、先端側が
前記制御部側に突出する検出部となり、基端側が前記ケ
ーシング内に突出する連結部となったフィードバックリ
ンクと、先端側が前記フィードバックリンクの連結部に
回動可能に連結され、基端側が前記弁板に回動可能に取
付けられた揺動リンクと、前記弁板の傾転量を比例的に
減少させた状態で前記制御部にフィードバックするた
め、前記フィードバックリンクの検出部途中に設けられ
た出力ピンと、前記制御部の外側に設けられ、前記フィ
ードバックリンクの回動変位に追従する検出ロッドを有
し、この検出ロッドの変位量を検出することにより前記
弁板の傾転量を取出す傾転量検出手段とを備え、前記フ
ィードバックリンクの検出部には、前記傾転量検出手段
の検出ロッドに当接し、この検出ロッドにフィードバッ
クリンクからの小さい振動が伝わるのを抑制する振動抑
制体を設けたことを特徴とするものである。

【０００６】従って、このように構成される可変容量型
斜軸式液圧回転機によれば、傾転量検出手段は検出部の
先端からフィードバックリンクの回動変位量を取出すよ
うにしているため、支持ピンから出力ピンまでの寸法に
対する検出部に設けられた振動抑制体の先端までの寸法
の比として、前記フィードバックリンクの回動変位量を
比例的に大きくして取出すことができ、弁板の傾転量を
より正確に検出することができる。そして、傾転量検出
手段を設けることによって、弁板の傾転量を常に監視す
ることができ、この液圧回転機の容量をより高精度に制
御することができるばかりでなく、傾転量検出手段によ
り全体の構造が複雑化するのを防止でき、全体をコンパ
クトに形成して小形化を図ることができるものとされて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術に係る斜軸式可変容量型並列ポンプにおいて、前
者のポンプ制御装置では、吐出流量を変化させるため
に、シリンダの移動制御を行うコントロール部分の制御
シリンダは、カバー内部に有って、長いストロークの制
御となるため、制御装置の大形化や重量が増大する等の
難点がある。

【０００８】また、後者の可変容量型斜軸式液圧回転機
では、シリンダを可変させる弁板の位置を、傾転量検出
手段を設けてフィードバックによる位置制御を行ってい
るが、複数個のフィードバックリンクを使用して制御し
ているために、部品点数が増加すると共に、個々のポン
プの制御装置は別々の制御ケーシングを使用しているた
めに、シール部分も増えて油漏れ個所が増加する等の問
題を有する。

【０００９】そこで、本発明者等は、鋭意研究を重ねた
結果、２台の斜板式可変容量型ポンプを相互に近接配置
して、各ポンプの駆動軸を平行に配置し、一方のポンプ
の駆動軸を原動機で駆動すると共に、前記一方の駆動軸
の駆動力を他方のポンプの駆動軸に歯車機構を介して伝
達するように斜板式可変容量型並列ポンプを構成し、前
記各ポンプを共通のハウジングおよび共通のカバーで囲
繞構成して一体化すると共に、前記各ポンプの吐出容量
を調整する吐出容量調整機構をそれぞれ設け、前記各吐
出容量調整機構を単一のケーシング内に隣接配置して、
前記各吐出容量調整機構の調整ロッドと前記各ポンプの
駆動軸とがほぼ平行となるように前記ケーシングを前記
各ポンプを囲繞するハウジングないしカバーの外側面に
着脱可能に取付けることにより、２つのポンプに対する
吐出容量調整機構を、単一の制御ブロックとしてのケー
シング内に全てコンパクトに収納できると共に、全馬力
制御や可変馬力制御に際して必要となる外部配管を、全
て前記ケーシング内の内部通路として設定することがで
き、しかも単一の制御ブロックとしてのケーシングとし
て構成されることから、これをポンプ本体のハウジング
やカバーに装着する場合、シール面を最少限に設定する
ことができ、これによりシール面における油漏れ量の大
幅な低減を達成して、この種のポンプにおける安全性を
高めることができる等の利点が得られることを突き止め
た。

【００１０】従って、本発明の目的は、斜板式可変容量
型ポンプの特徴を生かし、従来のような大形の制御装置
ないしは複雑な制御装置により複数個の制御ブロックか
らなるケーシングとすることなく、従来技術と同等の機
能を有し、しかも全馬力制御や可変馬力制御時に必要な
外部配管を省略して、制御ブロックとしてのケーシング
の占有面積を少なくすることにより、外部への油漏れを
低減して、省スペース化を向上させることができる斜板
式可変容量型並列ポンプを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係る斜板式可変容量型並列ポンプは、２台
の斜板式可変容量型ポンプを相互に近接配置し、各ポン
プの駆動軸を平行に配置し、一方のポンプの駆動軸を原
動機で駆動すると共に、前記一方の駆動軸の駆動力を他
方のポンプの駆動軸に歯車機構を介して伝達するように
構成した斜板式可変容量型並列ポンプにおいて、前記各
ポンプを共通のハウジングおよび共通のカバーで囲繞構
成して一体化すると共に、前記各ポンプの吐出容量を調
整する吐出容量調整機構をそれぞれ設け、前記各吐出容
量調整機構を単一のケーシング内に隣接配置し、前記各
吐出容量調整機構の調整ロッドと前記各ポンプの駆動軸
とがほぼ平行となるように前記ケーシングを前記各ポン
プを囲繞するハウジングないしカバーの外側面に着脱可
能に取付けたことをを特徴とする。

【００１２】この場合、前記一方のポンプから他方のポ
ンプへ駆動力を伝達する歯車機構は、各ポンプのシリン
ダブロックの外周に相互に噛合するよう設けた構成とす
ることができる。

【００１３】また、前記一方のポンプから他方のポンプ
へ駆動力を伝達する歯車機構は、各ポンプの平行に配置
された駆動軸の原動機が接続される側の軸端に相互に噛
合するよう設けた構成とすることができる。

【００１４】さらに、前記各ポンプの斜板をパワーピス
トンで駆動するよう構成すると共に、前記パワーピスト
ンと吐出容量調整機構の調整ロッドとを相互にリンク結
合して、パワーピストンの位置を調整ロッドへフィード
バックするよう構成することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る斜板式可変容
量型並列ポンプの実施例につき、添付図面を参照しなが
ら以下詳細に説明する。

【００１６】図１ないし図３は、本発明に係る斜板式可
変容量型並列ポンプとしての並列形斜板式２連ピストン
ポンプの一実施例を示すものである。すなわち、本実施
例における斜板式可変容量型並列ポンプは、基本的に、
ポンプケーシングとしてのハウジング１０には、その内
面１０ａにそれぞれ摺接する一対の斜板１２ａ、１２ｂ
を設け、これらの斜板１２ａ、１２ｂはそれぞれ駆動軸
１４ａ、１４ｂの軸線方向と直角に傾動可能に挿通され
ている。なお、前記一方の駆動軸１４ａは、入力軸と
し、その一端部をハウジング１０の外部に突出させて、
適宜回転駆動機構と結合するように構成する。

【００１７】また、前記駆動軸１４ａ、１４ｂには、こ
れと一体的にシリンダブロック１６ａ、１６ｂを設け、
これらのシリンダブロック１６ａ、１６ｂに対し、それ
ぞれ複数のピストン１８が駆動軸方向に対して摺動自在
にかつ液密的に組み込まれている。そして、各ピストン
１８は、それぞれ球頭部１９をシュー２０に対して摺動
自在に球結合すると共に、これらのシュー２０は前記斜
板１２ａ、１２ｂの摺動面に対して摺接配置されてい
る。

【００１８】シリンダブロック１６ａ、１６ｂの吸込み
および／または吐出ポート側端面には、それぞれポート
プレート２２を当接配置し、さらにこれらポートプレー
ト２２の裏面に当接してこれを保持すると共に、前記シ
リンダブロック１６ａ、１６ｂを前記ハウジング１０と
共に液密に囲繞するポンプケーシングとしてのカバー２
４を取付ける。

【００１９】前記駆動軸１４ａ、１４ｂは、ハウジング
１０およびカバー２４に対して、それぞれ軸受２６およ
び２８を介して回転自在に支持されている。なお、前記
ハウジング１０に対して支持する軸受２６は、シリンダ
ブロック１６ａ、１６ｂ側からの軸方向の力も支持でき
る形式のものが使用される。

【００２０】さらに、駆動軸１４ａ、１４ｂと一体的に
構成されるシリンダブロック１６ａ、１６ｂは、それぞ
れその外周部に歯車機構３０ａ、３０ｂを設けて、これ
ら歯車機構３０ａ、３０ｂを噛合させて、一体的に回転
するように構成されている。そして、前記ポートプレー
ト２２のシリンダブロック１６ａ、１６ｂとの当接表面
は、これらポートプレート２２の裏面側に設けたばね３
２および高圧油が導入されたブッシュ３４により、前記
シリンダブロック１６ａ、１６ｂとの摺動面に対して摺
動自在にかつ液密的に押接され、油圧浮動するように構
成されている。

【００２１】このように構成される斜板式可変容量型並
列ポンプは、図示していない駆動機構により一方の駆動
軸１４ａを回転駆動させると、この回転駆動力は、この
駆動軸１４ａと一体的に構成された一方のシリンダブロ
ック１６ａに伝達されると同時に、各シリンダブロック
１６ａ、１６ｂの外周に設けた歯車機構３０ａ、３０ｂ
を介して他方のシリンダブロック１６ｂにも伝達され
る。

【００２２】また、各シリンダブロック１６ａ、１６ｂ
は、駆動軸１４ａ、１４ｂと一体的に構成され、しかも
各駆動軸１４ａ、１４ｂすなわちシリンダブロック１６
ａ、１６ｂは、ハウジング１０およびカバー２４に装着
された軸受２６および２８により確実に支持される。そ
して、ポートプレート２２は、これら確実に支持された
シリンダブロック１６ａ、１６ｂの摺動面側へ、押接さ
れつつ油圧浮動していることから、前記回転駆動力の伝
達によってシリンダブロック１６ａ、１６ｂに対し歯車
機構３０ａ、３０ｂからの半径方向力や摩擦力等が作用
しても、半径方向および軸方向に確実に位置決めされて
いるシリンダブロック１６ａ、１６ｂに対して、それぞ
れ軽量のポートプレート２２を押接するように設定する
ことにより、ポンプ機能やその性能には何等の影響を受
けることなく、極めて高い信頼性を得ることができる。

【００２３】なお、一方の駆動軸１４ａから他方の駆動
軸１４ｂへの駆動力の伝達を行う前記歯車機構３０ａ、
３０ｂの構成配置として、前記実施例に代えて、例えば
各ポンプの平行に配置された駆動軸１４ａ、１４ｂの原
動機が接続される側の軸端に、前記歯車機構３０ａ、３
０ｂを相互に噛合するよう設けることも可能である。

【００２４】また、前述した実施例の斜板式可変容量型
並列ポンプにおいて、駆動軸１４ａ、１４ｂとシリンダ
ブロック１６ａ、１６ｂとは、それぞれ別部材により一
体的に構成したものを示しているが、入力軸としての一
方の駆動軸１４ａからの駆動力は、それぞれシリンダブ
ロック１６ａ、１６ｂの内径部に設けたスプラインによ
る駆動軸１４ａ、１４ｂとのスプライン結合を介して、
従動軸としての他方の駆動軸１４ｂへ円滑に伝達される
ように構成することもできる。

【００２５】しかるに、本実施例の斜板式可変容量型並
列ポンプは、ハウジング１０側に配置された斜板１２
ａ、１２ｂに対して、カバー２４側にそれぞれ斜板１２
ａ、１２ｂを傾転させるためのパワーピストン３６ａ、
３６ｂを構成配置すると共に、前記パワーピストン３６
ａ、３６ｂを設けた側のカバー２４の上面に、各パワー
ピストン３６ａ、３６ｂに対する吐出容量調整機構３８
ａ、３８ｂをそれぞれ構成する制御弁装置４０を設け
る。

【００２６】前記吐出容量調整機構３８ａ、３８ｂは、
制御弁装置４０内に組込まれた調整ロッド４２ａ、４２
ｂの位置に対応して、フィードバックレバー４４ａ、４
４ｂを介してリンク結合されたパワーピストン３６ａ、
３６ｂの位置を決定するように構成されている。

【００２７】従って、この制御弁装置４０は、入力軸側
のポンプと従動軸側のポンプに対して設けられるパワー
ピストン３６ａ、３６ｂに、それぞれリンク結合される
フィードバックレバー４４ａ、４４ｂを、カバー２４の
中央近傍においてそれぞれ隣接配置することにより、単
一の制御ブロックとしてのケーシング４６内に全てを収
納したコンパクトな構成とすることができる。

【００２８】従って、このように構成される本発明の斜
板式可変容量型並列ポンプによれば、２つのポンプに対
する吐出容量調整機構３８ａ、３８ｂを、単一の制御ブ
ロックとしてのケーシング４６からなる制御弁装置４０
として構成したことにより、全馬力制御や可変馬力制御
に際して必要となる外部配管を、全て前記ケーシング４
６内の内部通路として設定することができ（図３参
照）、しかもこの場合、コンパクトに纏められた単一の
制御ブロックからなるケーシング４６構造となることか
ら、前記内部通路の加工も簡便となる等の利点が得られ
る。

【００２９】また、単一の制御ブロックとしてのケーシ
ング４６からなる制御弁装置４０として構成されること
から、これをポンプ本体のハウジング１０やカバー２４
に装着する場合、シール面を最少限に設定することがで
き（図２参照）、これによりシール面における油漏れ量
の大幅な低減を達成して、この種のポンプにおける安全
性を高めることができる等の利点も得られる。

【００３０】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本
発明の精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更
が可能である。

【００３１】

【発明の効果】前述した実施例から明らかなように、本
発明に係る斜板式可変容量型並列ポンプは、２台の斜板
式可変容量型ポンプを相互に近接配置し、各ポンプの駆
動軸を平行に配置し、一方のポンプの駆動軸を原動機で
駆動すると共に、前記一方の駆動軸の駆動力を他方のポ
ンプの駆動軸に歯車機構を介して伝達するように構成し
た斜板式可変容量型並列ポンプにおいて、前記各ポンプ
を共通のハウジングおよび共通のカバーで囲繞構成して
一体化すると共に、前記各ポンプの吐出容量を調整する
吐出容量調整機構をそれぞれ設け、前記各吐出容量調整
機構を単一のケーシング内に隣接配置し、前記各吐出容
量調整機構の調整ロッドと前記各ポンプの駆動軸とがほ
ぼ平行となるように前記ケーシングを前記各ポンプを囲
繞するハウジングないしカバーの外側面に着脱可能に取
付けた構成としたことにより、斜板式可変容量型ポンプ
としての特徴を生かし、従来のような大形の制御装置な
いしは複雑な制御装置により複数個の制御ブロックから
なるケーシングとすることなく、従来技術と同等の機能
を有し、しかも全馬力制御や可変馬力制御時に必要な外
部配管を省略して、制御ブロックとしてのケーシングの
占有面積を少なくすることにより、外部への油漏れを低
減して、省スペース化を向上させることができる等、多
くの優れた利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る斜板式可変容量型並列ポンプの一
実施例を示す要部断面側面図である。

【図２】図１に示す斜板式可変容量型並列ポンプのII−
II線要部断面図である。

【図３】図１に示す斜板式可変容量型並列ポンプの III
−III 線要部断面図である。

【符号の説明】

１０ ハウジング １０ａ 端面 １２ａ、１２ｂ 斜板 １４ａ 駆動軸（入力軸） １４ｂ 駆動軸（従動軸） １６ａ、１６ｂ シリンダブロック １８ ピストン １９ 球頭部 ２０ シュー ２２ ポートプレート ２４ カバー ２６、２８ 軸受 ３０ａ、３０ｂ 歯車機構 ３２ ばね ３４ ブッシュ ３６ａ、３６ｂ パワーピストン ３８ａ、３８ｂ 吐出容量調整機構 ４０ 制御弁装置 ４２ａ、４２ｂ 調整ロッド ４４ａ、４４ｂ フィードバックレバー ４６ ケーシング

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２台の斜板式可変容量型ポンプを相互に
   近接配置し、各ポンプの駆動軸を平行に配置し、一方の
   ポンプの駆動軸を原動機で駆動すると共に、前記一方の
   駆動軸の駆動力を他方のポンプの駆動軸に歯車機構を介
   して伝達するように構成した斜板式可変容量型並列ポン
   プにおいて、 前記各ポンプを共通のハウジングおよび共通のカバーで
   囲繞構成して一体化すると共に、前記各ポンプの吐出容
   量を調整する吐出容量調整機構をそれぞれ設け、前記各
   吐出容量調整機構を単一のケーシング内に隣接配置し、
   前記各吐出容量調整機構の調整ロッドと前記各ポンプの
   駆動軸とがほぼ平行となるように前記ケーシングを前記
   各ポンプを囲繞するハウジングないしカバーの外側面に
   着脱可能に取付けたことをを特徴とする斜板式可変容量
   型並列ポンプ。
2. 【請求項２】 一方のポンプから他方のポンプへ駆動力
   を伝達する歯車機構は、各ポンプのシリンダブロックの
   外周に相互に噛合するよう設けてなる請求項１記載の斜
   板式可変容量型並列ポンプ。
3. 【請求項３】 一方のポンプから他方のポンプへ駆動力
   を伝達する歯車機構は、各ポンプの平行に配置された駆
   動軸の原動機が接続される側の軸端に相互に噛合するよ
   う設けてなる請求項１記載の斜板式可変容量型並列ポン
   プ。
4. 【請求項４】 各ポンプの斜板をパワーピストンで駆動
   するよう構成すると共に、前記パワーピストンと吐出容
   量調整機構の調整ロッドとを相互にリンク結合して、パ
   ワーピストンの位置を調整ロッドへフィードバックする
   よう構成してなる請求項１ないし３のいずれかに記載の
   斜板式可変容量型並列ポンプ。