JP2001003853A - 斜板式２連ピストンポンプ - Google Patents
斜板式２連ピストンポンプInfo
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Abstract
を減少できる出力特性が得られ、コンパクト化が図られ
る斜板式２連ピストンポンプを提供する。 【解決手段】 独立した複数の吐出ポートを備え斜板の
傾斜角に応じ吐出量を変化させる斜板式２連ピストンポ
ンプにおいて、斜板２０は２連の斜板式ピストンポンプ
に共用するよう一体部材に形成し、斜板２０の一側延長
部２４にはハウジング１０に摺動自在に嵌設する２つの
制御ピストン２５，２６の先端を押接するとともに、他
側延長部２７には２カ所に分けたリタンスプリング２
８，２９を、それぞれスプリング３０，３１およびスプ
リング３２，３３を合せた４本とし、かつ、これらのス
プリング３０，３１，３２，３３の全長を４段階に少し
ずつ短くして、斜板２０の傾転に従ってそれぞれのスプ
リング反力が順次作用するように配設する直動型の斜板
制御構造とする。
Description
られる斜板式２連ピストンポンプに係るもので、特に同
時制御を行なう斜板制御構造について、原動機の動力に
対するポンプ油圧動力のロスを減少できる出力特性が得
られ、かつ、コンパクト化が図られることに関するもの
である。
して独立した複数の吐出ポートを備えた斜板式２連ピス
トンポンプが広く利用されている。この場合、単一のシ
リンダブロックの同心円周上に複数のシリンダ配列群を
有してそれぞれ互いに独立した吐出ポートに連通するよ
うに形成した１シリンダ型のものと、２つの斜板式ピス
トンポンプをユニット化した２シリンダ型のものがあ
り、さらに、２シリンダ型のものは、２つの斜板式ピス
トンポンプを並列に配置したパラレル型と、直列に連結
したタンデム型とがある。そして、何れの形式にも、ポ
ンプの吐出量を制御するために、ポンプ吐出圧に応じて
斜板の傾転角を調整するように斜板制御構造が具備され
ている。
ポンプについて、その斜板制御構造を説明すると、共通
の回転軸４１に一体的に貫設され向かい合う２つのシリ
ンダブロック４２，４３にそれぞれ複数のシリンダ４４
を配列し、これらのシリンダ４４にピストン４５を摺動
自在に収装し、斜板４６が向かい合う２つのシリンダブ
ロック４２，４３の間に介在され、この斜板４６の両面
でそれぞれのピストン４５頭部のシュー４７が摺接する
ようにタンデム型に構成されている斜板式２連ピストン
ポンプにおいて、この斜板４６の傾転角は、ポンプ吐出
圧力に応じ斜板４６を押圧するように作用する制御ピス
トン４８と、この制御ピストン４８の押圧力に対抗する
方向に作用するリタンスプリング４９とにより同時制御
が行なわれる直動型の斜板制御構造を成している。な
お、１シリンダ型の斜板式２連ピストンポンプの場合に
おいても、図５の場合と同様の斜板制御構造の例が、特
開平７−１５８５５９号公報に開示されている。
ン４８は、ポンプ吐出圧力が上昇すると斜板４６の傾転
角が小さくなるように、リタンスプリング４９に対抗し
て斜板４６を押圧する。したがって、ポンプ吐出圧力Ｐ
が小さいときには斜板４６の傾転角が大きくなりポンプ
吐出量Ｑは大きいが、ポンプ吐出圧力Ｐが上昇するに従
ってポンプ吐出量Ｑが減少することになる。ポンプ発生
馬力Ｈ＝Ｐ・Ｑの関係にあり、ポンプ動力理論値は、図
７に示すように、双曲線の関係で変化する特性を有して
いる。
るためポンプ吐出圧力に応じて作動する制御ピストン４
８は、対抗するリタンスプリング４９の反力とのバラン
スによって斜板４６を押圧傾転させるものであり、ポン
プ吐出圧力の変化はリタンスプリング４９の線形特性に
置き換えられる。そこで、図６の場合には、リタンスプ
リング４９には、２本のスプリング５０，５１を組み込
み、最初はスプリング５０の１本だけの反力のみが作用
し、途中から２本のスプリング５０，５１を合わせた反
力が作用するように設けて、図８に示すように、吐出圧
力と流量の特性線図は動力理論値の双曲線に近似させて
線形特性のスプリング反力を２段にした折線特性となる
ようにしているが、２段の折れ点近傍の斜線で図示した
領域では理論値動力を下回りポンプ動力ロスが発生する
という問題を有している。また、ポンプの回転数や吐出
圧力により変動するピストン４５から受ける斜板４６へ
の反力に影響されることなく安定した馬力制御を行なう
ためにスプリング力を相当大きくする必要があり、大型
のリタンスプリング４９を設計することによって、線
径、コイル径、スプリング全長などが大きくなり斜板制
御構造をコンパクト化することができない要因となって
いる。
に起こるポンプ動力ロスの問題に対する提案として特許
第２５０６７７５号公報のものが有るけれども、この場
合、直動型の斜板制御構造ではなく、ポンプ本体の外部
に圧力制御手段を設ける必要があり装置全体が大型化す
るので、建設機械等の設置スペースに制約のあるものに
用いる際には難点がある。
対するポンプ油圧動力のロスを減少できる出力特性が得
られ、しかも、コンパクト化が図られる斜板式２連ピス
トンポンプを提供することにある。
め本発明は、回転軸と一体的に構成したシリンダブロッ
クに往復動可能な複数のピストンを配設し、このピスト
ン頭部が摺接する傾転自在な斜板の傾斜角に応じて吐出
量を変化させるとともに、独立した複数の吐出ポートを
備えて成る斜板式２連ピストンポンプにおいて、前記斜
板に対して、ポンプ吐出圧力に応じて傾転方向に押圧す
る制御ピストンと、このピストンの押圧力に対抗する方
向に馬力制御を行なうリタンスプリングと、からなる直
動型の斜板制御構造を２カ所に分けて設けるとともに、
前記リタンスプリングを２カ所で合わせて３本以上の複
数本で構成し、かつ、複数本の各リタンスプリングの全
長を少しずつ短くして斜板の傾転に従ってそれぞれのス
プリング反力が順次作用するように配設したことを特徴
とする斜板式２連ピストンポンプとする。
平行に近接配置した一対の回転軸と一体的に構成したそ
れぞれのシリンダブロックの外周部に歯車機構を設けて
相互に結合したパラレル型の２連ポンプである場合とす
ると好適である。
て、パラレル型の斜板式２連ピストンポンプの場合を図
面に基づいて説明する。図１および図２において、ハウ
ジング１０に回転自在に軸支し平行に近接配置する一対
の回転軸１１，１２にそれぞれ一体的に貫設するシリン
ダブロック１３，１４の外周部にそれぞれ歯車機構１
５，１６を設けて相互に結合し、ハウジング１０外部に
突出する一方の回転軸１１に連結する原動機により駆動
される。シリンダブロック１３，１４にそれぞれ穿設す
る複数のシリンダ１７にピストン１８を摺動自在に収装
し、このピストン１８の頭部に球結合するシュー１９を
摺接する斜板２０が回転軸線方向と直角に傾転自在に挿
通する。シリンダブロック１３，１４が回転して斜板２
０の傾斜面に沿って摺接するシュー１９の動きに従って
ピストン１８がシリンダ１７内を往復動することにより
シリンダ１７底部からシリンダブロック１３，１４の端
面に当接するポートプレート２１，２２を介して導通す
る吸込み・吐出ポートへのポンプ機能を有する。斜板２
０は、詳細の図示を省略した傾転中心２３を有し、ハウ
ジング１０の内側を傾転可能に摺接する。
に、斜板２０は２連の斜板式ピストンポンプに共用する
よう一体部材に形成し、斜板２０の一側延長部２４には
ハウジング１０に摺動自在に嵌設する２つの制御ピスト
ン２５，２６の先端を押接するとともに、他側延長部２
７には２カ所に分けてリタンスプリング２８，２９を設
ける（図３に示す断面図を参照）。斜板２０の傾転角
は、それぞれのポンプ吐出圧力が制御ピストン２５，２
６の後端に導かれ、その先端で斜板２０を押圧し、この
押圧力に対抗するリタンスプリング２８，２９とのバラ
ンスにより同時制御が行なわれ、２カ所に分けた直動型
の斜板制御構造としている。そこで、２カ所に分けたリ
タンスプリング２８，２９は、例えば図１および図４に
示すように、それぞれスプリング３０，３１およびスプ
リング３２，３３を合せた４本とし、かつ、これらのス
プリング３０，３１，３２，３３の全長を４段階に少し
ずつ短く設計しており、斜板２０の傾転に従ってそれぞ
れのスプリング反力が順次作用するように配設してい
る。すなわち、傾転の最初の段階はスプリング３０のみ
が当接し他のスプリング３１，３２，３３はフリーの状
態にあってスプリング３０の反力のみが作用し、次にス
プリング３２も当接し残りのスプリング３１，３３がフ
リーの状態でスプリング３０，３２の反力が合せて作用
し、さらに傾転するとスプリング３１も当接しスプリン
グ３３のみがフリー状態のままでスプリング３０，３
１，３２の反力が合せて作用し、最後にスプリング３３
も当接し合せて４本のスプリング３０，３１，３２，３
３の反力が全て作用する。さらに、４本にしたことによ
り、各スプリングは並列にあるので、スプリングの線
径、コイル径、スプリング全長などは従来より比較的小
さく設計できる。
式２連ピストンポンプにより、独立した複数の吐出ポン
プとして機能することができ、その駆動中において、ポ
ンプ吐出圧力が上昇すると、そのポンプ吐出圧力が制御
ピストン２５，２６の後端に作用して制御ピストン２
５，２６を押出し（図において左行）、その先端で斜板
２０の一側延長部２４を傾転角が小さくなる方向に押圧
する。そこで、吐出圧力×制御ピストン面積＝押圧力Ｆ
が傾転中心２３から一側延長部２４までの長さをａとす
るＦ×ａ＝Ｍａのモーメントが生じ、斜板２０の他側延
長部２７においてリタンスプリング力をＫ、傾転中心２
３から他側延長部２７までの長さをｂ、とするＫ×ｂ＝
Ｍｂのモーメントに対抗して大きくなる時点からリタン
スプリング２８，２９を図において右向きに圧縮して反
力Ｋを増加し、Ｍａ＝Ｍｂとなってバランスするまで斜
板２０を傾転しポンプ吐出流量を減少する。逆にポンプ
吐出圧力が下降したときには斜板２０の傾転角を大きく
する方向に作用し吐出流量を増加する。この場合に、本
実施例では前述したように、スプリング反力Ｋを発生す
るリタンスプリング２８，２９を２カ所に分け、スプリ
ング３０，３１およびスプリング３２，３３の合せて４
本とし、かつ、全長を４段階に少しずつ短くし斜板２０
が傾転するに従ってそれぞれのスプリング反力が順次作
用していくようになっているので、図５に示すように、
圧力／流量の特性線図は４段の折れ線からなり、ポンプ
動力理論値の双曲線に非常に近似した出力特性が得ら
れ、折れ点近傍に生じる油圧動力ロスは極めて少なくな
る。
独立した複数の吐出ポートを備え斜板の傾斜角に応じ吐
出量を変化させる斜板式２連ピストンポンプにおいて、
斜板をポンプ吐出圧力に応じて傾転方向に押圧する制御
ピストンと、この押圧力に対抗する方向に馬力制御を行
なうリタンスプリングからなる直動型の斜板制御構造を
２カ所に分けて設けて、リタンスプリングを３本以上の
複数本で構成したので、従来のスプリング２本に対して
スプリング本数を増やしたことにより圧力／流量の特性
線図が従来に比べポンプ油圧動力理論に非常に近似し本
数に従った折れ線の出力特性が得られ、原動機の動力に
対するポンプ油圧動力のロスを減少でき、しかも、スプ
リング本数が増えた分だけ従来の大きなスプリングに比
べて小さなスプリングにすることが可能となりポンプ全
体の大きさに影響する斜板制御構造のコンパクト化が図
られるなどの利点を有する斜板式２連ピストンポンプが
得られる効果がある。
ピストンポンプを示す断面図である。
ある。
示す断面図である。
である。
ある。
Claims (2)
- 【請求項１】 回転軸と一体的に構成したシリンダブロ
ックに往復動可能な複数のピストンを配設し、このピス
トン頭部が摺接する傾転自在な斜板の傾斜角に応じて吐
出量を変化させるとともに、独立した複数の吐出ポート
を備えて成る斜板式２連ピストンポンプにおいて、 前記斜板に対して、ポンプ吐出圧力に応じて傾転方向に
押圧する制御ピストンと、このピストンの押圧力に対抗
する方向に馬力制御を行なうリタンスプリングと、から
なる直動型の斜板制御構造を２カ所に分けて設けるとと
もに、前記リタンスプリングを２カ所で合わせて３本以
上の複数本で構成し、かつ、複数本の各リタンスプリン
グの全長を少しずつ短くして斜板の傾転に従ってそれぞ
れのスプリング反力が順次作用するように配設したこと
を特徴とする斜板式２連ピストンポンプ。 - 【請求項２】 前記斜板式２連ピストンポンプが、平行
に近接配置した一対の回転軸と一体的に構成したそれぞ
れのシリンダブロックの外周部に歯車機構を設けて相互
に結合したパラレル型の２連ポンプである場合における
請求項１記載の斜板式２連ピストンポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17669999A JP3752650B2 (ja) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | 斜板式２連ピストンポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17669999A JP3752650B2 (ja) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | 斜板式２連ピストンポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001003853A true JP2001003853A (ja) | 2001-01-09 |
| JP3752650B2 JP3752650B2 (ja) | 2006-03-08 |
Family
ID=16018208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17669999A Expired - Lifetime JP3752650B2 (ja) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | 斜板式２連ピストンポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3752650B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013077355A1 (ja) | 2011-11-25 | 2013-05-30 | カヤバ工業株式会社 | 斜板式ピストンポンプ |
-
1999
- 1999-06-23 JP JP17669999A patent/JP3752650B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013077355A1 (ja) | 2011-11-25 | 2013-05-30 | カヤバ工業株式会社 | 斜板式ピストンポンプ |
| US9726158B2 (en) | 2011-11-25 | 2017-08-08 | Kyb Corporation | Swash plate pump having control pins in series |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3752650B2 (ja) | 2006-03-08 |
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|---|---|---|---|
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