JP2001020854A - 斜板型液圧回転機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリンダが吐出ポートと連通するときの圧力
変動を抑える。 【解決手段】 リアケーシング側に形成したピストン収
容溝２４内に変位ピストン２５を設け、この変位ピスト
ン２５によってピストン収容溝２４内に吐出ポート２０
と連通する油室２６を画成し、変位ピストン２５とピス
トン収容溝２４との間にばね２９を配設すると共に、変
位ピストン２５と弁板１８とを連結ピン３０によって連
結する。このため、吐出ポート２０内の圧力が基準圧力
以上となったときには、変位ピストン２５がばね２９に
抗してピストン収容溝２４内を変位することにより弁板
１８が回動し、シリンダが吸入ポート１９との連通を断
って吐出ポート２０と連通するタイミングを遅らせるこ
とができる。これにより、シリンダが吐出ポート２０に
連通したときの圧力変動を抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、斜板型油圧ポン
プ、モータ等として用いられる斜板型液圧回転機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、建設機械等に搭載される油圧機
器の油圧源に用いられる油圧ポンプ、駆動源に用いられ
る油圧モータとして、斜板型液圧回転機が知られてい
る。

【０００３】この種の斜板型液圧回転機として、例えば
油圧ポンプは、ケーシングと、該ケーシング内に回転自
在に設けられた回転軸と、前記ケーシング内に位置して
該回転軸と一体に回転するように設けられ、周方向に離
間して軸方向に伸長する複数のシリンダが形成されたシ
リンダブロックと、該シリンダブロックの各シリンダ内
に摺動可能に挿嵌され、該シリンダブロックの回転に伴
なって軸方向に移動して作動油を吸入，吐出する複数の
ピストンと、前記ケーシング内に設けられ該各ピストン
がシューを介して摺動する平滑面を有した斜板と、前記
ケーシングとシリンダブロックの端面との間に設けら
れ、前記各シリンダと連通する吸入ポートおよび吐出ポ
ートが形成された弁板とから大略構成されている。

【０００４】そして、上述のように構成された油圧ポン
プは、エンジン等の駆動源で前記回転軸を回転駆動する
と、ケーシング内で該回転軸と共にシリンダブロックが
回転する。これにより、該シリンダブロックの各シリン
ダ内でピストンが往復動し、吸入ポートからシリンダ内
に吸込んだ作動油をピストンによって加圧して吐出ポー
トに圧油として吐出する。

【０００５】また、前記弁板には、吸入ポートと吐出ポ
ートとの間に一対の切換ランドが形成され、シリンダブ
ロックの各シリンダは、例えば一方の切換ランドの位置
で吸入ポートから遮断された後に、吐出ポートに対して
連通する。そして、各シリンダは、他方の切換ランドの
位置で吐出ポートから遮断された後に、吸入ポートに対
して連通するようになる。

【０００６】ここで、シリンダブロック、ピストンおよ
び弁板の作動について説明すると、各シリンダのシリン
ダポートが弁板の吸入ポートと連通するときには、該吸
入ポートの始端から終端にかけてピストンがシリンダか
ら突出する方向に移動して前記吸入ポートから該シリン
ダ内に作動油を吸込む吸入行程となる。一方、前記各シ
リンダのシリンダポートが吐出ポートと連通するときに
は、該吐出ポートの始端から終端にかけてピストンがシ
リンダ内に進入する方向に移動して該シリンダ内の作動
油を吐出ポート内に吐出する吐出行程となる。

【０００７】そして、油圧ポンプは、このように吸入行
程と吐出行程とを繰返すことによって、シリンダブロッ
クの各シリンダ内にタンク内の作動油を吸込むと共に、
この作動油を加圧して外部に吐出し、この吐出した圧油
を外部の油圧シリンダ、油圧モータ等に駆動圧として供
給するものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による油圧ポンプでは、吸入行程で弁板の吸入ポ
ートを介して作動油を吸込んだシリンダ内の圧力は吐出
ポート内の圧力に比べて低圧になる。そして、各シリン
ダのシリンダポートが吐出ポートと連通するときに、該
吐出ポート内の高圧な圧油がシリンダポートを介して低
圧のシリンダ内に急激に流入（逆流）して大きな圧力変
動が生じるから、この圧力変動によってピストンに脈動
が生じ、斜板等を介してケーシングから振動や騒音が発
生するという問題がある。また、吐出ポートに接続され
たホース配管等にも脈動が生じ、ホース配管側からも騒
音や振動が発生する。

【０００９】また、上述のように吐出ポートからシリン
ダ内に逆流する圧油は、シリンダ内に急激に噴出するジ
ェット流となるから、このジェット流によって各シリン
ダのシリンダポートの内壁部に浸食等を生じさせること
があり、ポンプ効率や寿命が大幅に低下するという問題
がある。

【００１０】また、他の従来技術として、例えば実開平
２−１４４７５号公報には、シリンダのシリンダポート
が弁板の一方の切換ランドの位置で吸入ポートから遮断
された後に吐出ポートに連通するまでの間に、前記シリ
ンダポートを蓄圧器等と一時的に連通させることによ
り、シリンダ内の圧力を予備的に昇圧させる構成とした
油圧ポンプが提案されている。

【００１１】しかし、この他の従来技術による油圧ポン
プは、蓄圧器等を特別に設ける構成としているため、構
造が複雑化し、組立時の作業性が悪くなる上に、必ずし
も脈動の発生を抑えることができず、振動、騒音の低減
化を図るのが難しいという問題がある。

【００１２】また、例えば実開昭６１−１１８９７３号
公報に記載の別の従来技術では、吐出ポート内の圧力変
化に従って弁板をケーシング内で回転させる回転駆動機
構を備えた油圧ポンプが提案されている。

【００１３】そして、この別の従来技術による油圧ポン
プは、吐出ポート内の圧力が変化するのに応じて回転駆
動機構により弁板を回転させ、吐出ポートに連通する前
にシリンダ内でピストンにより作動油が予圧縮される区
間を調整し、これによって脈動の発生を抑制するもので
ある。

【００１４】しかし、上述した別の従来技術では、回転
駆動機構を、弁板の径方向外側に位置してケーシングに
設ける構成としているため、ケーシング全体の外径寸法
を回転駆動機構に合わせて大きくする必要が生じ、装置
全体が大型化するという問題がある。

【００１５】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、シリンダが給排ポートに連通するときの
圧力変動を確実に抑え、この圧力変動に起因する脈動等
を低減できるようにした斜板型液圧回転機を提供するこ
とを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明は、ケーシングと、該ケーシング内に回転
可能に設けられた回転軸と、該回転軸と一体に回転する
ように前記ケーシング内に設けられ、周方向に離間して
軸方向に伸長する複数のシリンダが形成されたシリンダ
ブロックと、該シリンダブロックの各シリンダ内に摺動
可能に挿嵌され該シリンダブロックの回転に伴なって各
シリンダ内を往復動する複数のピストンと、前記ケーシ
ング内に設けられ該各ピストンがシューを介して摺動す
る平滑面を有する斜板と、前記ケーシングとシリンダブ
ロックとの間に設けられ前記回転軸を挟んで対向する一
対の給排ポート間がそれぞれ切換ランドとなった弁板と
からなる斜板型液圧回転機に適用される。

【００１７】そして、請求項１の発明が採用する構成の
特徴は、前記ケーシングと弁板との軸方向の当接面間に
は、前記一対の給排ポートのうち高圧側ポート側の圧力
を導くことにより、前記高圧側ポート側の圧力が基準圧
力以上となったときには前記弁板を前記シリンダが低圧
側ポートから高圧側ポートに切換わるときの切換タイミ
ングを遅らせる方向に回動する弁板回動機構を設けたこ
とにある。

【００１８】このように構成したことにより、高圧側ポ
ートの圧力が基準圧力以上となったときには、弁板回動
機構によって弁板が回転軸を中心として回動して弁板の
切換ランドの位置が変化するので、シリンダが低圧側ポ
ートから高圧側ポートに切換わるときの切換タイミング
を遅らせ、切換ランド上を移動する予圧縮区間を伸ばす
ことができる。このため、各シリンダが高圧側ポートに
連通するときに、該ポートとシリンダとの間で大きな圧
力変動が生じるのを抑えることができる。

【００１９】請求項２の発明は、弁板回動機構は、前記
弁板を回動方向に案内するため前記ケーシングと弁板と
の当接面間に複数個設ける構成としたことにある。

【００２０】このように構成したことにより、弁板は複
数の弁板回動機構によって案内された状態で、ケーシン
グに対して回転軸を中心に円滑に回動することができ
る。

【００２１】請求項３の発明は、弁板回動機構は、前記
ケーシングのうち前記弁板との当接面側に形成され該弁
板の回動方向に延びるピストン収容溝と、該ピストン収
容溝内に摺動可能に設けられた変位ピストンと、前記ピ
ストン収容溝内に位置して該変位ピストンにより画成さ
れた油室と、前記高圧側ポートから前記油室内に向けて
圧油を導く油通路と、前記ピストン収容溝と変位ピスト
ンとの間に設けられ前記高圧側ポート側が基準圧力以上
となったときに前記変位ピストンが変位するのを許す付
勢手段と、前記変位ピストンと前記弁板との間を連結し
前記変位ピストンの動きに従って前記弁板を回動させる
連結部とにより構成したことにある。

【００２２】このように構成したことにより、高圧側ポ
ートの圧力が付勢手段により設定された基準圧力以上と
なったときには、変位ピストンが油室内の圧力により付
勢手段に抗してピストン収容溝内を摺動変位し、連結部
を介して変位ピストンに連結された弁板が、シリンダが
低圧側ポートから高圧側ポートに切換わるときの切換タ
イミングを遅らせる方向に回動する。一方、高圧側ポー
トの圧力が付勢手段により設定された基準圧力よりも低
いときには、弁板は、付勢手段によりシリンダが低圧側
ポートから高圧側ポートに切換わるときの切換タイミン
グを早める方向に回動し、初期位置に保持される。

【００２３】このように、高圧側ポートの圧力に応じて
弁板を回動させ、該弁板の切換ランドの位置を変えるこ
とにより、シリンダが低圧側ポートとの連通を断って高
圧側ポートと連通する間に切換ランド上を移動する予圧
縮区間を伸ばしたり、縮めたりすることができる。従っ
て、高圧側ポートの圧力が基準圧力以上となったときに
は、予圧縮区間を伸ばすことによりシリンダ内の圧力を
高圧側ポート内の圧力程度まで昇圧させることができ、
高圧側ポートの圧力が基準圧力よりも低いときには、予
圧縮区間を縮めることによりシリンダ内の圧力が高圧側
ポートの圧力以上に昇圧してしまうのを抑えることがで
きる。

【００２４】請求項４の発明は、ピストン収容溝は、前
記回転軸を中心として周方向に円弧状に延びる眉形溝と
して構成し、変位ピストンは該眉形溝に対応して円弧状
に湾曲した眉形ピストンにより構成したことにある。

【００２５】このように構成したことにより、変位ピス
トンに作用する油室内の圧力と付勢手段の付勢力との差
に応じて、変位ピストンはピストン収容溝に沿って回転
軸を中心とする円弧状の軌道上を摺動変位する。このた
め、変位ピストンに連結部を介して連結された弁板は、
回転軸を中心として円滑に回動することができ、シリン
ダが低圧側ポートから高圧側ポートに切換わるときのタ
イミングを、高圧側ポートの圧力に応じて速やかに切換
えることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明による斜板型液圧回
転機の実施の形態を斜板型油圧ポンプを例に挙げ、図１
ないし図７を参照しつつ詳細に説明する。

【００２７】図１において、１は斜板型油圧ポンプの外
殻をなすケーシングで、該ケーシング１は、軸方向の一
端側が開口部２Ａとなり、他端側が底部２Ｂとなった筒
状のケーシング本体２と、該ケーシング本体２の開口部
２Ａを閉塞するリヤケーシング３とから構成されてい
る。ここで、ケーシング本体２の底部２Ｂ中央には軸挿
通穴２Ｃが穿設され、底部２Ｂの内側面は、後述の斜板
１１が取付けられる斜板受け面２Ｄとなっている。ま
た、リヤケーシング３は、後述の弁板１８と軸方向で当
接する弁板当接面３Ａを有し、該弁板当接面３Ａの外周
側には、弁板１８の外周面に摺動可能に嵌合することに
より、後述の如く回動する弁板１８をその回動方向に案
内する環状の案内突起３Ｂが突設されている。

【００２８】４はケーシング１内に回転可能に設けられ
た回転軸で、該回転軸４は、一端側が軸受５を介してリ
ヤケーシング３に回転可能に支持され、他端側が軸受６
を介してケーシング本体２の底部２Ｂに回転可能に支持
されている。そして、回転軸４は、ケーシング本体２の
軸挿通穴２Ｃを通じて外部に突出し、エンジン等の原動
機（図示せず）によって回転駆動されるものである。

【００２９】７は回転軸４にスプライン結合され、該回
転軸４と一体回転するようにケーシング１内に設けられ
たシリンダブロックで、該シリンダブロック７は、後述
の弁板１８に摺動可能に当接する摺動面７Ａを有し、そ
の中心側には回転軸４用の軸挿通穴７Ｂが形成されてい
る。また、シリンダブロック７には、周方向に離間して
複数（例えば７個）のシリンダ８，８，…が軸方向に穿
設されると共に、該各シリンダ８に連通し摺動面７Ａ側
に開口する長円形状のシリンダポート８Ａが形成されて
いる。

【００３０】９，９，…は各シリンダ８内に摺動可能に
挿嵌された複数のピストンで、該各ピストン９は、シリ
ンダブロック７の回転に伴って各シリンダ８内を往復動
し、各シリンダ８内で吸入行程と吐出行程とを繰返すも
のである。また、該各ピストン９のシリンダブロック７
から突出した先端部には、後述のシュー１０が揺動可能
に取付けられている。

【００３１】１０，１０，…は各ピストン９の先端部に
それぞれ設けられた複数個のシューで、該各シュー１０
は球形部１０Ａを有し、この球形部１０Ａがピストン９
の先端部に揺動可能に嵌合されている。そして、シュー
１０は、シリンダブロック７の回転に伴ってピストン９
がシリンダ８内を往復動するときに、後述の斜板１１上
を摺動するものである。

【００３２】１１はケーシング本体２の底部２Ｂとシリ
ンダブロック７との間に設けられた斜板で、該斜板１１
の表面側（シリンダブロック７側）は各シュー１０が摺
接しつつ回転する平滑面１１Ａとなり、斜板１１の中央
部には回転軸４が挿通される軸挿通穴１１Ｂが穿設され
ている。そして、斜板１１はケーシング本体２の斜板受
け面２Ｄに固定され、これにより平滑面１１Ａはケーシ
ング１内に斜めに傾斜した状態で保持されている。

【００３３】１２は各シュー１０を斜板１１の平滑面１
１Ａ上で摺動可能に保持する環状のリテーナで、該リテ
ーナ１２は斜板１１の平滑面１１Ａ上で各シュー１０が
円運動を行うのを許し、シリンダブロック７の回転に伴
ってピストン９が各シリンダ８内を往復動するのを補償
するものである。

【００３４】１３はリテーナ１２の内周側とシリンダブ
ロック７との間に設けられた球状ガイドで、該球状ガイ
ド１３の外周面にはリテーナ１２の内周側が摺動可能に
嵌合している。また、球状ガイド１３は、シリンダブロ
ック７と共に回転軸４にスプライン結合され、回転軸４
と一体に回転するものである。

【００３５】１４は回転軸４とシリンダブロック７との
間に設けられたばねで、該ばね１４の一端側は、シリン
ダブロック７の軸挿通穴７Ｂ内周面に嵌着された環状の
ばね受け板１５に当接し、ばね１４の他端側は、軸挿通
穴７Ｂ内に位置して回転軸４の外周側に挿通された環状
のばね受け板１６に当接している。そして、ばね受け板
１６には、シリンダブロック７の軸方向に挿通されたロ
ッド１７の一端側が当接し、ロッド１７の他端側は球状
ガイド１３に当接している。従って、ばね１４は、シリ
ンダブロック７と球状ガイド１３とを軸方向で互いに逆
向きに付勢し、シリンダブロック７の摺動面７Ａを弁板
１８に押圧すると共に、球状ガイド１３、リテーナ１２
等を介して各シュー１０を斜板１１の平滑面１１Ａに押
圧している。

【００３６】１８はリヤケーシング３とシリンダブロッ
ク７との間に回転軸４を中心として回動可能に設けられ
た弁板で、該弁板１８は、リヤケーシング３の弁板当接
面３Ａに当接するケーシング当接面１８Ａと、シリンダ
ブロック７の摺動面７Ａが摺動するシリンダブロック摺
動面１８Ｂとをもった中空の円板状に形成されている。

【００３７】ここで、弁板１８には、図２に示すよう
に、低圧側給排ポートとしての吸入ポート１９と高圧側
給排ポートとしての吐出ポート２０とが、回転軸４を挟
んでほぼ対称位置となるように、回転軸４を中心とした
円弧状（眉形状）をもって周方向に伸長して設けられて
いる。そして、吐出ポート２０には、弁板１８に対して
シリンダブロック７が矢示Ａ方向に回転するときに、回
転方向上流側となる始端側にノッチ２０Ａが配設され、
該ノッチ２０Ａは、各シリンダ８のシリンダポート８Ａ
と吐出ポート２０とを徐々に連通させるべく略三角形状
に形成されている。

【００３８】また、弁板１８の吸入ポート１９と吐出ポ
ート２０との間には、ピストン９が吐出行程から吸入行
程に切換わる上死点（Ｔ．Ｄ．Ｃ．）側に一側の切換ラ
ンド２１が設けられると共に、ピストン９が吸入行程か
ら吐出行程に切換わる下死点（Ｂ．Ｄ．Ｃ．）側に、一
側の切換ランド２１と回転軸４を挟んで対向する他側の
切換ランド２２が設けられている。そして、シリンダブ
ロック７が弁板１８上を矢示Ａ方向に摺動するときに、
各シリンダ８のシリンダポート８Ａは一側の切換ランド
２１上に達すると、吐出ポート２０に対する連通が断た
れ、他側の切換ランド２２上に達すると、吸入ポート１
９に対する連通が断たれるようになっている。

【００３９】ここで、ピストン９が最大縮小（上死点）
位置から最大伸長（下死点）位置へとストロークする吸
入行程では、各シリンダポート８Ａが吸入ポート１９と
連通し、吸入ポート１９を介してシリンダ８内に作動油
が吸込まれる。そして、各ピストン９が最大伸長位置か
ら最大縮小位置へとストロークする吐出行程では、各シ
リンダポート８Ａが吐出ポート２０と連通し、吐出ポー
ト２０を介してシリンダ８内の作動油を高圧の圧油とし
て吐出する。

【００４０】また、吸入ポート１９、吐出ポート２０
は、リヤケーシング３に形成された吸入通路、吐出通路
（いずれも図示せず）に常時連通し、吐出通路はホース
配管等を介して外部の油圧シリンダ、油圧モータ（いず
れも図示せず）等に接続される。

【００４１】そして、前記吸入ポート１９、吐出ポート
２０は、弁板１８に対してシリンダブロック７が回転さ
れることにより、各シリンダ８のシリンダポート８Ａと
間欠的に連通し、吸入通路からの油液を各シリンダ８内
に吸入させつつ、該各シリンダ８から吐出された圧油を
吐出通路を介して油圧シリンダや油圧モータ等の油圧ア
クチュエータに供給するものである。

【００４２】２３，２３は吐出ポート２０内の圧力変化
に応じて弁板１８を回動変位させるため、リヤケーシン
グ３の弁板当接面３Ａと弁板１８のケーシング当接面１
８Ａとの間に設けられた弁板回動機構で、該各弁板回動
機構２３は、回転軸４を挟んでほぼ対称位置となる２か
所に配置され、後述のピストン収容溝２４、変位ピスト
ン２５、油通路２８、ばね２９、連結ピン３０等により
構成されている。

【００４３】２４，２４はリヤケーシング３の弁板当接
面３Ａ側に位置して弁板１８の回動方向（周方向）に延
びるように凹設されたピストン収容溝で、該各ピストン
収容溝２４は、回転軸４を挟んでほぼ対称位置に設けら
れ、吸入ポート１９，吐出ポート２０と同一の中心（回
転軸４の中心）をもった円弧状の眉形溝として形成され
ている。そして、各ピストン収容溝２４は、弁板１８の
ケーシング当接面１８Ａによって閉塞されるものであ
る。

【００４４】ここで、図２ないし図５に示すように、上
死点（Ｔ．Ｄ．Ｃ．）と下死点（Ｂ．Ｄ．Ｃ．）とを結
ぶ線を基準線Ｃ−Ｃとすると、ピストン収容溝２４のう
ち基準線Ｃ−Ｃ寄りの一端側は円弧状端面２４Ａとな
り、該円弧状端面２４Ａにはピストン収容溝２４よりも
狭幅となって周方向に延びる圧油導入口２４Ｂが設けら
れている。また、ピストン収容溝２４のうち基準線Ｃ−
Ｃから離間した他端側は矩形状端面２４Ｃとなり、該矩
形状端面２４Ｃには、ピストン収容溝２４よりも狭幅な
ばね受け部２４Ｄが設けられている。

【００４５】２５，２５は各ピストン収容溝２４内に摺
動可能に設けられた変位ピストンで、該各変位ピストン
２５は、ピストン収容溝２４の深さ寸法とほぼ等しい肉
厚をもち、かつピストン収容溝２４に対応して円弧状に
湾曲した眉形に形成され、周方向の一端側が円弧面２５
Ａとなり、他端側が平坦面２５Ｂとなっている。

【００４６】２６，２６は各ピストン収容溝２４の円弧
状端面２４Ａと変位ピストン２５の円弧面２５Ａとの間
に画成された油室で、該油室２６は弁板１８のケーシン
グ当接面１８Ａによって閉塞され、油通路２８を通じて
吐出ポート２０と常時連通している。また、各ピストン
収容溝２４の矩形状端面２４Ｃと変位ピストン２５の平
坦面２５Ｂとの間には、タンクに接続されたばね室２
７，２７が画成されている。

【００４７】２８，２８は各ピストン収容溝２４内に画
成された油室２６を弁板１８の吐出ポート２０側に連通
させる油通路で、該各油通路２８は、弁板１８のケーシ
ング当接面１８Ａに凹設されリヤケーシング３の弁板当
接面３Ａによって閉塞された溝により構成されている。
そして、各油通路２８は、吐出ポート２０内の圧油を油
室２６内に導くことにより、吐出ポート２０内の圧力に
応じて変位ピストン２５を摺動変位させるものである。

【００４８】２９，２９は各ピストン収容溝２４のばね
室２７内に設けられた付勢手段としてのばねで、該各ば
ね２９は、変位ピストン２５の平坦面２５Ｂとピストン
収容溝２４のばね受け部２４Ｄとの間に縮装されてい
る。そして、ばね２９は、吐出ポート２０内の圧力が基
準圧力よりも低いときには変位ピストン２５を初期位置
に保持し、吐出ポート２０内の圧力が基準圧力以上とな
ったときには、変位ピストン２５がピストン収容溝２４
に沿って変位するのを許すものである。

【００４９】従って、変位ピストン２５は、油室２６内
の圧力とばね室２７内に設けられたばね２９のばね力と
の差に応じて、円弧面２５Ａをピストン収容溝２４の円
弧状端面２４Ａに当接させた初期位置（図２の位置）
と、平坦面２５Ｂをピストン収容溝２４の矩形状端面２
４Ｃに当接させた位置（図６の位置）との間で、回転軸
４を中心として僅かな角度α（例えば、５度）だけピス
トン収容溝２４内を周方向に変位する構成となってい
る。

【００５０】３０，３０は各変位ピストン２５と弁板１
８との間を連結する連結部としての連結ピンで、該各連
結ピン３０は、変位ピストン２５に一体形成され、先端
側が弁板１８に向けて突出している。そして、各連結ピ
ン３０の先端側は、弁板１８のケーシング当接面１８Ａ
側に穿設されたピン穴１８Ｃ，１８Ｃに嵌合している。

【００５１】従って、各変位ピストン２５がピストン収
容溝２４に沿って周方向に移動するときには、該各変位
ピストン２５の移動が連結ピン３０を介して弁板１８に
伝えられ、弁板１８は、回転軸４を中心として回動角α
だけ回動する。これにより、基準線Ｃ−Ｃから吐出ポー
ト２０の始端部までの離間角度が変化し、切換ランド２
１，２２の位置を変える構成となっている。

【００５２】例えば、吐出ポート２０内がばね２９によ
って設定された基準圧力よりも低い場合、即ち、油室２
６内の圧力がばね２９のばね力よりも小さくなる場合に
は、図２および図３に示すように、変位ピストン２５
は、ばね２９によって油室２６側へと移動し、その円弧
面２５Ａをピストン収容溝２４の円弧状端面２４Ａに当
接させた初期位置に保持される。この場合には、基準線
Ｃ−Ｃから吐出ポート２０の始端部までの離間角度がθ
１となり、シリンダ８（シリンダポート８Ａ）が吸入ポ
ート１９との連通を断って吐出ポート２０と連通するま
でに切換ランド２２上を移動する予圧縮区間を短縮し、
シリンダ８が吸入ポート１９から吐出ポート２０に切換
わるときの切換タイミングを早めることができる。

【００５３】一方、吐出ポート２０内の圧力が基準圧力
以上となって、油室２６内の圧力がばね２９のばね力よ
りも大きくなった場合には、図６に示すように、変位ピ
ストン２５は、ばね２９に抗してばね室２７側へと移動
し、その平坦面２５Ｂをピストン収容溝２４の矩形状端
面２４Ｃに当接させた位置に保持される。この場合に
は、弁板１８が変位ピストン２５に伴って回転軸４を中
心として回動角αだけ回動するので、切換ランド２２の
位置がシリンダブロック７の回転方向（矢示Ａ方向）へ
と回動角αだけずれる。このため、基準線Ｃ−Ｃから吐
出ポート２０の始端部までの離間角度がθ２（ただし、
θ２＝θ１＋α）に拡がり、シリンダ８（シリンダポー
ト８Ａ）が吸入ポート１９との連通を断って吐出ポート
２０と連通するまでに切換ランド２２上を移動する予圧
縮区間を延長し、シリンダ８が吸入ポート１９から吐出
ポート２０に切換わるときの切換タイミングを遅らせる
ことができる。

【００５４】本実施の形態による斜板型油圧ポンプは上
述の如き構成を有するもので、まず、原動機によって回
転軸４を回転させると、該回転軸４にスプライン結合さ
れたシリンダブロック７が一体に回転される。これによ
り、各シリンダ８内に挿嵌されたピストン９がシリンダ
ブロック７と共に回転し、ピストン９の先端部に設けら
れたシュー１０が、リテーナ１２に案内されつつ斜板１
１の平滑面１１Ａ上を回転する。この際、斜板１１の平
滑面１１Ａは所定の傾転角を有しているから、シリンダ
ブロック７が１回転する間に、ピストン９はシリンダ８
内に最も進入（縮小）した最大縮小位置とシリンダ８か
ら最も伸長した最大伸長位置との間をストロークする。

【００５５】ここで、ピストン９が最大縮小位置から最
大伸長位置までストロークする半回転のうちシリンダポ
ート８Ａが吸入ポート１９と連通する間は、該吸入ポー
ト１９を介して吸入通路（図示せず）からシリンダ８内
に油液を吸込む吸入行程となる。一方、ピストン９の最
大伸長位置から最大縮小位置までストロークする半回転
のうちシリンダポート８Ａが吐出ポート２０と連通する
間は、シリンダ８内に吸込んだ油液を加圧しつつ吐出ポ
ート２０を介して吐出通路（図示せず）から吐出する吐
出行程となる。このように、回転軸４を回転駆動してピ
ストン９をシリンダ８内で往復動させることにより、吸
込行程と吐出行程とが繰り返され、ポンプ作用が行われ
る。

【００５６】ここで、例えば吐出ポート２０内の圧力が
基準圧力よりも低い場合には、油室２６内の圧力がばね
２９のばね力よりも小さくなるので、変位ピストン２５
は、ばね２９に押圧され、図２に示すように、円弧面２
５Ａをピストン収容溝２４の円弧状端面２４Ａに当接さ
せた初期位置に保持される。これにより、基準線Ｃ−Ｃ
から吐出ポート２０の始端部までの離間角度をθ１に抑
えることができ、シリンダ８が吸入ポート１９から吐出
ポート２０に切換わるときの切換タイミングを早め、シ
リンダ８が切換ランド２２上を移動する予圧縮区間を短
縮することができる。

【００５７】このため、シリンダ８内の圧力が吐出ポー
ト２０内の圧力以上に昇圧してしまうのを抑え、シリン
ダ８と吐出ポート２０との間の圧力差を小さくすること
ができるので、シリンダ８が吐出ポート２０と連通した
ときの大きな圧力変動を抑えることができる。

【００５８】一方、吐出ポート２０内の圧力が基準圧力
以上となる場合には、油室２６内の圧力がばね２９のば
ね力よりも大きくなるので、変位ピストン２５は、ばね
２９に抗してばね室２７側へと移動し、図６に示すよう
に、平坦面２５Ｂをピストン収容溝２４の矩形状端面２
４Ｃに当接させた位置に保持される。このとき、連結ピ
ン３０を介して変位ピストン２５に連結された弁板１８
が、回転軸４を中心として回動角αだけ回動することに
より、切換ランド２２の位置がシリンダブロック７の回
転方向（矢示Ａ方向）へと回動角αだけずれる。このた
め、基準線Ｃ−Ｃから吐出ポート２０の始端部までの離
間角度がθ２に拡がり、シリンダ８が吸入ポート１９か
ら吐出ポート２０に切換わるときの切換タイミングを遅
らせ、シリンダ８が切換ランド２２上を移動する予圧縮
区間を回動角αだけ延長することができる。

【００５９】このため、延長された予圧縮区間におい
て、ピストン９がシリンダ８内に僅かに縮小することに
より、シリンダ８内を予圧縮することができ、シリンダ
８内の圧力を、予め吐出ポート２０内の圧力程度まで昇
圧した状態で、シリンダ８を吐出ポート２０に連通させ
ることができる。これにより、シリンダ８と吐出ポート
２０との間の圧力差を小さくすることができるので、シ
リンダ８が吐出ポート２０と連通したときの大きな圧力
変動を抑えることができる。

【００６０】かくして、本実施の形態によれば、吐出ポ
ート２０内の圧力に応じて弁板１８を回動させる弁板回
動機構２３を設けることにより、吐出ポート２０内の圧
力が基準圧力よりも低い場合には、シリンダ８が吸入ポ
ート１９から吐出ポート２０に切換わるときの切換タイ
ミングを早める方向に弁板１８を回動し、吐出ポート２
０内の圧力が基準圧力以上となった場合には、シリンダ
８が吸入ポート１９から吐出ポート２０に切換わるとき
の切換タイミングを遅らせる方向に弁板１８を回動する
構成としたので、吐出ポート２０内の圧力にほぼ対応さ
せてシリンダ８内を適度に予圧縮することができる。

【００６１】このため、シリンダ８が吐出ポート２０と
連通したときの大きな圧力変動を抑えることができ、シ
リンダ８やホース配管（図示せず）内の圧油が脈動を生
じるのを防止することができる。また、吐出ポート２０
内の圧力損失を小さくでき、ポンプ効率の向上を図るこ
とができる。

【００６２】また、シリンダ８が吐出ポート２０と連通
したときに、吐出ポート２０内の圧油がシリンダ８内に
急激に流入するのを抑えることができるので、このとき
の圧油のジェット流によってシリンダポート８Ａ等が浸
食されるのを防止でき、油圧ポンプの耐久性、信頼性を
向上させることができる。

【００６３】さらに、弁板回動機構２３を、リヤケーシ
ング３の弁板当接面３Ａと弁板１８との間に設ける構成
としたので、ケーシング１の径方向寸法を増大する必要
がなく、油圧ポンプ装置全体の小型化にも寄与すること
ができる。

【００６４】しかも、ピストン収容溝２４、変位ピスト
ン２５を回転軸４を中心とした円弧状の眉形に形成した
ので、変位ピストン２５はピストン収容溝２４に沿って
回転軸４を中心とする円弧状の軌道上を移動する。この
ため、変位ピストン２５と連動する弁板１８は、回転軸
４を中心として円滑に回動することができ、シリンダ８
が吸入ポート１９から吐出ポート２０に切換わるときの
タイミングを、吐出ポート２０内の圧力に応じて速やか
に切換えることができる。

【００６５】なお、上述した実施の形態では、眉形に形
成したピストン収容溝２４と変位ピストン２５とを用い
た場合を例に挙げたが、本発明はこれに限るものではな
く、例えば図７に示す変形例のように、長方形状に形成
したピストン収容溝２４′と変位ピストン２５′とを用
いてもよい。この場合には、弁板１８側に長穴状のピン
穴１８Ｃ′を穿設し、このピン穴１８Ｃ′に変位ピスト
ン２５′側の連結ピン３０を挿通することにより、ピス
トン収容溝２４′内を移動する変位ピストン２５′に連
動して、弁板１８を回転軸４を中心として回動させるこ
とができる。

【００６６】また、上述した実施の形態では、回転軸４
を挟んでほぼ対称となる位置に２個の弁板回動機構２３
を設けた場合を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、
１個または３個以上の弁板回動機構を設ける構成として
もよい。

【００６７】また、上述した実施の形態では、弁板１８
を回動方向に案内するため、リヤケーシング３の弁板当
接面３Ａ外周側に環状の案内突起３Ｂを突設した場合を
例に挙げたが、本発明はこれに限らず、例えばリヤケー
シング３の弁板当接面３Ａに、弁板１８の外周面に摺接
する複数（例えば３個）の円弧状の案内突起を設ける構
成としてもよい。

【００６８】さらに、上述した実施の形態では、斜板型
液圧回転機として固定容量式の斜板型油圧ポンプを用い
た場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限ら
ず、可変容量式の斜板型油圧ポンプに適用してもよく、
油圧モータ等の斜板型液圧回転機に適用することもでき
る。

【００６９】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の発明によ
れば、一対の給排ポートのうち高圧側ポート内の圧力を
導くことにより、高圧側ポート内の圧力が基準圧力以上
となったときにはシリンダが低圧側ポートから高圧側ポ
ートに切換わるときの切換タイミングを遅らせる方向に
弁板を回動する弁板回動機構を設ける構成としたので、
高圧側ポート内の圧力が基準圧力以上となったときに
は、弁板回動機構によって弁板が回動することにより、
シリンダが低圧側ポートから高圧側ポートに切換わると
きの切換タイミングを遅らせ、切換ランド上を移動する
予圧縮区間を伸ばすことができる。このため、各シリン
ダが高圧側ポートに連通するときに、該ポートとシリン
ダとの間で大きな圧力変動が生じるのを抑えることがで
きる。従って、シリンダやホース配管内の圧油が脈動を
生じるのを防止することができ、かつ圧力損失を小さく
してポンプ効率の向上を図ることができる。

【００７０】また、シリンダが高圧側ポートに連通し始
めるときにシリンダに高圧の圧油が噴出するのを抑える
ことができ、これらの圧油によるジェット流の発生を防
ぐことによって、各シリンダのシリンダポートの内壁部
が浸食されるのを確実に防止でき、耐久性や寿命を大幅
に延ばすことができると共に、振動や騒音の発生を確実
に防ぐことができる。

【００７１】さらに、弁板回動機構を、ケーシングと弁
板との軸方向の当接面間に設ける構成としたので、ケー
シングの径方向寸法を増大させる必要がなく、液圧回転
機全体の小型化にも寄与することができる。

【００７２】また、請求項２の発明によれば、弁板回動
機構を、弁板を回動方向に案内するためケーシングと弁
板との当接面間に複数個設ける構成としたので、弁板は
各弁板回動機構によって案内された状態で、ケーシング
に対して回転軸を中心に円滑に回動することができる。

【００７３】また、請求項３の発明によれば、弁板回動
機構を、ケーシングのうち弁板との当接面側に形成され
たピストン収容溝と、該ピストン収容溝内に摺動可能に
設けられた変位ピストンと、ピストン収容溝内に位置し
て該変位ピストンにより画成された油室と、高圧側ポー
トから油室内に向けて圧油を導く油通路と、ピストン収
容溝と変位ピストンとの間に設けられ高圧側ポート側が
基準圧力以上となったときに変位ピストンが変位するの
を許す付勢手段と、変位ピストンと弁板との間を連結す
る連結部とにより構成したので、高圧側ポートの圧力が
基準圧力以上となったときには、予圧縮区間を伸ばすこ
とによりシリンダ内の圧力を高圧側ポート内の圧力程度
まで昇圧させることができ、高圧側ポートの圧力が基準
圧力よりも低いときには、予圧縮区間を縮めることによ
りシリンダ内の圧力が高圧側ポート内の圧力以上に昇圧
してしまうのを抑えることができる。

【００７４】さらに、請求項４の発明によれば、ピスト
ン収容溝を回転軸を中心として周方向に円弧状に延びる
眉形溝として構成し、変位ピストンを該眉形溝に対応し
て円弧状に湾曲した眉形ピストンにより構成したので、
変位ピストンはピストン収容溝に沿って回転軸を中心と
する円弧状の軌道上を摺動変位する。このため、変位ピ
ストンに連結部を介して連結された弁板は、回転軸を中
心として円滑に回動することができ、シリンダが低圧側
ポートから高圧側ポートに切換わるときのタイミング
を、高圧側ポート内の圧力に応じて速やかに切換えるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による斜板型油圧ポンプを
示す縦断面図である。

【図２】弁板を一部破断にして図１中の矢示II−II方向
からみた横断面図である。

【図３】弁板回動機構のピストン収容溝、変位ピスト
ン、ばねおよび連結ピン等を拡大して示す斜視図であ
る。

【図４】リヤケーシング、ピストン収容溝、変位ピスト
ン、ばね等を拡大して示す図１中の矢示IV−IV方向から
みた拡大断面図である。

【図５】図２中の弁板、ピストン収容溝、変位ピスト
ン、連結ピン、油通路等を拡大して示す要部拡大断面図
である。

【図６】弁板が回動した状態を示す図２と同様位置の横
断面図である。

【図７】ピストン収容溝、変位ピストンの変形例を示す
図５と同様位置の要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ３ リヤケーシング ３Ａ 弁板当接面 ３Ｂ 案内突起 ４ 回転軸 ７ シリンダブロック ８ シリンダ ９ ピストン １０ シュー １１ 斜板 １１Ａ 平滑面 １８ 弁板 １９ 吸入ポート（給排ポート） ２０ 吐出ポート（給排ポート） ２１，２２ 切換ランド ２３ 弁板回動機構 ２４，２４′ ピストン収容溝 ２５，２５′ 変位ピストン ２６ 油室 ２８ 油通路 ２９ ばね（付勢手段） ３０ 連結ピン（連結部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 湯浅 一正 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 中村 重孝 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 Ｆターム(参考） 3H070 AA01 BB04 BB06 CC37 DD64 3H084 AA08 AA16 BB02 CC40 CC54

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングと、該ケーシング内に回転可
   能に設けられた回転軸と、該回転軸と一体に回転するよ
   うに前記ケーシング内に設けられ、周方向に離間して軸
   方向に伸長する複数のシリンダが形成されたシリンダブ
   ロックと、該シリンダブロックの各シリンダ内に摺動可
   能に挿嵌され該シリンダブロックの回転に伴なって各シ
   リンダ内を往復動する複数のピストンと、前記ケーシン
   グ内に設けられ該各ピストンがシューを介して摺動する
   平滑面を有する斜板と、前記ケーシングとシリンダブロ
   ックとの間に設けられ前記回転軸を挟んで対向する一対
   の給排ポート間がそれぞれ切換ランドとなった弁板とか
   らなる斜板型液圧回転機において、 前記ケーシングと弁板との軸方向の当接面間には、前記
   一対の給排ポートのうち高圧側ポート側の圧力を導くこ
   とにより、前記高圧側ポート側の圧力が基準圧力以上と
   なったときには前記弁板を前記シリンダが低圧側ポート
   から高圧側ポートに切換わるときの切換タイミングを遅
   らせる方向に回動する弁板回動機構を設けたことを特徴
   とする斜板型液圧回転機。
2. 【請求項２】 前記弁板回動機構は、前記弁板を回動方
   向に案内するため前記ケーシングと弁板との当接面間に
   複数個設ける構成としてなる請求項１に記載の斜板型液
   圧回転機。
3. 【請求項３】 前記弁板回動機構は、前記ケーシングの
   うち前記弁板との当接面側に形成され該弁板の回動方向
   に延びるピストン収容溝と、該ピストン収容溝内に摺動
   可能に設けられた変位ピストンと、前記ピストン収容溝
   内に位置して該変位ピストンにより画成された油室と、
   前記高圧側ポートから前記油室内に向けて圧油を導く油
   通路と、前記ピストン収容溝と変位ピストンとの間に設
   けられ前記高圧側ポート側が基準圧力以上となったとき
   に前記変位ピストンが変位するのを許す付勢手段と、前
   記変位ピストンと前記弁板との間を連結し前記変位ピス
   トンの動きに従って前記弁板を回動させる連結部とによ
   り構成してなる請求項１または２に記載の斜板型液圧回
   転機。
4. 【請求項４】 前記ピストン収容溝は、前記回転軸を中
   心として周方向に円弧状に延びる眉形溝として構成し、
   前記変位ピストンは該眉形溝に対応して円弧状に湾曲し
   た眉形ピストンとして構成してなる請求項３に記載の斜
   板型液圧回転機。