JP2001050154A - Axial piston type hydraulic rotating machine - Google Patents

Axial piston type hydraulic rotating machine

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JP2001050154A
JP2001050154A JP11221816A JP22181699A JP2001050154A JP 2001050154 A JP2001050154 A JP 2001050154A JP 11221816 A JP11221816 A JP 11221816A JP 22181699 A JP22181699 A JP 22181699A JP 2001050154 A JP2001050154 A JP 2001050154A
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JP
Japan
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valve plate
cylinder
casing
pressure
piston
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Application number
JP11221816A
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Japanese (ja)
Inventor
Toki So
東輝 曹
Yukihiro Motosawa
幸裕 本澤
Haruo Kokubu
晴雄 国分
Kazumasa Yuasa
一正 湯浅
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress generation of pressure pulsation and to surely reduce vibration and noise by imparting a non-linear characteristic to rotation displacement of a valve plate. SOLUTION: A rotating lever 15E provided on a valve plate 15 is projected within an actuator case 4. Within the actuator case 4, a valve plate rotating mechanism 17 for the valve plate 15 is provided. The valve plate rotating mechanism 17 is constituted of springs 18, 19 which are disposed between the actuator case 4 and the rotating lever 15E of the valve plate 15 and energizes the rotating lever 15E toward a pressing piston 22 side and a rotating actuator 20 driving the rotating lever 15E against the springs 18, 19 because pressure oil from a discharge port 15B is guided through an oil passage 24.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油圧ショベ
ル等の建設機械に搭載され、油圧ポンプまたは油圧モー
タ等として好適に用いられるアキシャルピストン式液圧
回転機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an axial piston type hydraulic rotary machine mounted on a construction machine such as a hydraulic excavator and suitably used as a hydraulic pump or a hydraulic motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、油圧ショベル等の建設機械に
は、油圧源として油圧ポンプが搭載されると共に、走行
用または旋回用の油圧モータ等が搭載され、これらの油
圧ポンプまたは油圧モータには斜板式または斜軸式のア
キシャルピストン式液圧回転機が用いられる。
2. Description of the Related Art In general, a construction machine such as a hydraulic shovel is equipped with a hydraulic pump as a hydraulic source and a traveling or turning hydraulic motor. A plate type or oblique axis type axial piston type hydraulic rotary machine is used.

【0003】この種の従来技術によるアキシャルピスト
ン式液圧回転機は、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穿設されたシリンダ
ブロックと、該シリンダブロックの各シリンダに往復動
可能に挿嵌された複数のピストンと、前記シリンダブロ
ックの端面に摺接するように前記ケーシングに設けられ
前記各シリンダと間欠的に連通する一対の給排ポートが
形成された弁板等とによって構成されている。
[0003] An axial piston type hydraulic rotary machine according to this type of prior art is provided with a casing, a rotary shaft rotatably provided in the casing, and a rotary shaft provided in the casing so as to rotate integrally with the rotary shaft. A plurality of cylinders having a plurality of cylinders extending in the axial direction separated from each other in the circumferential direction, a plurality of pistons reciprocally inserted into each cylinder of the cylinder block, and an end face of the cylinder block. It is constituted by a valve plate or the like provided with a pair of supply / discharge ports formed in the casing so as to be in sliding contact with each of the cylinders and intermittently communicating therewith.

【0004】そして、このようなアキシャルピストン式
液圧回転機を油圧ポンプとして用いた場合には、エンジ
ン等の原動機で回転軸を回転駆動することにより、ケー
シング内のシリンダブロックを回転軸と一体に回転させ
る。これによって、シリンダブロックの各シリンダ内で
はピストンが往復動し、一対の給排ポートのうち低圧側
の吸入ポートからシリンダ内に作動油を吸込みつつ、こ
の作動油をピストンで加圧して高圧側の吐出ポートから
外部の油圧アクチュエータに向け圧油を供給するもので
ある。
[0004] When such an axial piston type hydraulic rotary machine is used as a hydraulic pump, the rotary shaft is driven to rotate by a prime mover such as an engine, so that the cylinder block in the casing is integrated with the rotary shaft. Rotate. As a result, the piston reciprocates in each cylinder of the cylinder block, and while the hydraulic oil is sucked into the cylinder from the suction port on the low pressure side of the pair of supply / discharge ports, the hydraulic oil is pressurized by the piston to increase the pressure on the high pressure side. Pressure oil is supplied from a discharge port to an external hydraulic actuator.

【0005】また、前記弁板には一対の給排ポートであ
る吸入ポートと吐出ポートとの間にそれぞれ切換ランド
が形成されている。そして、ケーシング内のシリンダブ
ロックは、各シリンダが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し、他方の
切換ランドの位置では各シリンダが吐出ポートから遮断
された後に吸入ポートに連通される。
[0005] Further, switching lands are respectively formed on the valve plate between a suction port and a discharge port, which are a pair of supply / discharge ports. The cylinder block in the casing communicates with the discharge port after each cylinder is cut off from the suction port at one switching land, and sucks after each cylinder is cut off from the discharge port at the other switching land. Communicated with port.

【0006】ここで、各シリンダ内のピストンは、シリ
ンダが吸入ポートに連通している間上死点から下死点に
向けて摺動変位する吸入行程となり、外部のタンクから
作動油を吸入ポートを介してシリンダ内に吸込ませる。
また、各シリンダが吐出ポートに連通している間は、ピ
ストンが下死点から上死点に向けて摺動変位する吐出行
程となり、シリンダ内に吸込んだ作動油を高圧の作動油
として吐出ポートから外部に吐出させるものである。
Here, the piston in each cylinder enters a suction stroke in which the piston slides from top dead center to bottom dead center while the cylinder is in communication with the suction port, and hydraulic oil is supplied from an external tank to the suction port. Through the cylinder.
In addition, while each cylinder is in communication with the discharge port, the piston is in a discharge stroke in which the piston slides from bottom dead center toward top dead center, and the hydraulic oil sucked into the cylinder is used as high-pressure hydraulic oil as the discharge port. From the outside.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、シリンダブロックの回転に伴って各シリン
ダが弁板の切換ランドを通過する間に、各シリンダ内で
ピストンが僅かに摺動変位することにより、例えばピス
トンの吸入行程でシリンダ内に吸込まれた作動油は、吐
出ポートに連通するまでの間に予圧縮されることにな
る。一方、吐出ポート内の圧力は外部からの負荷圧等に
影響されて常に変化している。
In the above-described prior art, the piston slightly slides and displaces in each cylinder while the cylinder passes through the switching land of the valve plate as the cylinder block rotates. Thus, for example, the hydraulic oil sucked into the cylinder during the suction stroke of the piston is pre-compressed before communicating with the discharge port. On the other hand, the pressure in the discharge port is constantly changing due to an external load pressure or the like.

【0008】このため、シリンダ内で予圧縮された油液
は、吐出ポートに連通したときに圧力差が生じ、例えば
噴流となって吐出ポート内に流出したり、逆に吐出ポー
ト内の圧油がシリンダ内へと逆流したりすることがあ
り、これによって圧力脈動が発生し、振動、騒音等の原
因になるという問題がある。
For this reason, when the oil liquid pre-compressed in the cylinder communicates with the discharge port, a pressure difference is generated. For example, the oil liquid flows out as a jet flow into the discharge port. May flow back into the cylinder, which causes pressure pulsation, which causes a problem such as vibration and noise.

【0009】一方、実開昭61−118973号(実公
平3−13587号)公報に記載のアキシャルピストン
式液圧回転機(以下、他の従来技術という)は、弁板と
ケーシングとの間にラック−ピニオン等からなる弁板回
動機構を設け、例えば吐出ポート側から導いた圧油の圧
力で弁板を回動変位することによって、シリンダ内で予
圧縮される油液の圧力を調整する構成としている。
On the other hand, an axial piston type hydraulic rotary machine (hereinafter referred to as another prior art) disclosed in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 61-18973 (Japanese Utility Model Application Publication No. 3-13587) is provided between a valve plate and a casing. A valve plate rotating mechanism including a rack-pinion or the like is provided, and the pressure of the oil liquid pre-compressed in the cylinder is adjusted by, for example, rotating and displacing the valve plate with the pressure of pressure oil guided from the discharge port side. It has a configuration.

【0010】しかし、この場合には弁板回動機構によ
り、前記弁板を吐出ポート内の圧力に対して比例的に回
動変位しているに過ぎないため、シリンダ内で予圧縮さ
れた油液の圧力と吐出ポート内の圧力とに実際には差圧
が生じることが多く、このときの圧力脈動を低減するの
が難しいという問題がある。
However, in this case, the valve plate rotating mechanism only rotates and displaces the valve plate in proportion to the pressure in the discharge port. In practice, a differential pressure is often generated between the liquid pressure and the pressure in the discharge port, and there is a problem that it is difficult to reduce the pressure pulsation at this time.

【0011】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、本発明の目的は、弁板の回動変位に非線
形な特性を与えることにより、圧力脈動の発生を効果的
に抑えることができ、振動、騒音等を確実に低減できる
ようにしたアキシャルピストン式液圧回転機を提供する
ことを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art. It is an object of the present invention to effectively suppress the occurrence of pressure pulsation by giving a non-linear characteristic to the rotational displacement of a valve plate. It is an object of the present invention to provide an axial piston type hydraulic rotary machine capable of reliably reducing vibration, noise and the like.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、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穿設されたシリンダ
ブロックと、該シリンダブロックの各シリンダに往復動
可能に挿嵌された複数のピストンと、前記シリンダブロ
ックとケーシングとの間に設けられ前記各シリンダと間
欠的に連通する一対の給排ポートが形成された弁板とか
らなるアキシャルピストン式液圧回転機に適用される。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a casing, a rotating shaft rotatably provided in the casing, and a rotating shaft integrally rotatable with the rotating shaft. A cylinder block provided in a casing and provided with a plurality of cylinders extending in an axial direction while being spaced apart in a circumferential direction, a plurality of pistons reciprocally inserted into each cylinder of the cylinder block, and the cylinder The present invention is applied to an axial piston type hydraulic rotary machine comprising a valve plate provided between a block and a casing and having a pair of supply / discharge ports intermittently communicating with the cylinders.

【0013】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間に、前記一対の給
排ポートのうち高圧のポート側から導かれる圧油によっ
て前記弁板を回転軸の周囲で回動する弁板回動機構を設
け、該弁板回動機構は前記圧油の圧力変化に対する前記
弁板の回動変位に非線形な特性を与える構成としたこと
にある。
A feature of the structure adopted by the first aspect of the present invention is that the valve plate is disposed between the casing and the valve plate by pressure oil guided from a high pressure port side of the pair of supply / discharge ports. A valve plate rotating mechanism that rotates around a rotation axis is provided, and the valve plate rotating mechanism is configured to give a non-linear characteristic to a rotational displacement of the valve plate with respect to a pressure change of the pressure oil.

【0014】このように構成することにより、弁板回動
機構は高圧ポート側の圧力が変化するに応じて弁板を回
動でき、該弁板の回動変位は高圧ポート側の圧力変化に
対して非線形な変位特性を有するために、シリンダ内で
予圧縮された油液の圧力を高圧ポート側の圧力とほぼ一
致させることができる。
With such a configuration, the valve plate rotating mechanism can rotate the valve plate in accordance with a change in the pressure on the high pressure port side, and the rotation displacement of the valve plate changes with the pressure change on the high pressure port side. On the other hand, because of the non-linear displacement characteristics, the pressure of the oil liquid pre-compressed in the cylinder can be made substantially equal to the pressure on the high pressure port side.

【0015】また、請求項2の発明によると、弁板回動
機構は、弁板に設けられた回動レバーと、該回動レバー
とケーシングとの間に設けられ前記弁板の回動角が大き
くなるに応じてばね定数が増加する付勢手段と、前記回
動レバーとケーシングとの間に設けられ前記高圧のポー
ト側から圧油が導かれることにより該付勢手段に抗して
前記弁板を回動する回動アクチュエータとから構成して
いる。
According to the second aspect of the present invention, the valve plate turning mechanism is provided with a turning lever provided on the valve plate, and a turning angle of the valve plate provided between the turning lever and the casing. The spring constant increases as the pressure increases, and the pressure oil is provided between the rotating lever and the casing and the pressure oil is guided from the high-pressure port side, thereby opposing the biasing means. And a rotary actuator for rotating the valve plate.

【0016】これにより、高圧ポート側の圧力が低いと
きには付勢手段で弁板を回動角が小さくなる方向に付勢
でき、シリンダ内で予圧縮される油液の圧力を低い圧力
状態に設定できる。そして、高圧ポート側の圧力が上昇
してくると、この圧力が回動アクチュエータに導かれる
ことにより回動アクチュエータを作動させ、弁板を付勢
手段に抗して回動でき、シリンダ内での油液の予圧縮区
間を長くしてシリンダ内の圧力を高圧ポート側の圧力と
ほぼ一致する圧力レベルまで昇圧することができる。
Accordingly, when the pressure on the high pressure port side is low, the valve plate can be urged by the urging means in a direction in which the rotation angle becomes small, and the pressure of the oil liquid precompressed in the cylinder is set to a low pressure state. it can. When the pressure on the high pressure port side rises, the pressure is guided to the rotation actuator to operate the rotation actuator, and the valve plate can be rotated against the urging means, and the valve plate can be rotated. By extending the pre-compression section of the oil liquid, the pressure in the cylinder can be increased to a pressure level substantially matching the pressure on the high pressure port side.

【0017】また、請求項3の発明によると、付勢手段
は回動レバーとケーシングとの間に配設された複数個の
スプリングにより構成している。これによって、スプリ
ングの付勢力を弁板の回動角に応じて段階的に変化で
き、弁板の回動変位に非線形な特性を与えることができ
る。
According to the third aspect of the present invention, the biasing means comprises a plurality of springs disposed between the rotating lever and the casing. Thus, the biasing force of the spring can be changed stepwise according to the rotation angle of the valve plate, and a non-linear characteristic can be given to the rotation displacement of the valve plate.

【0018】さらに、請求項4の発明によると、付勢手
段は、互いに異なる自由長をもって並列に配設された複
数のコイルスプリングにより構成している。これによ
り、複数のコイルスプリングを同軸上で互いに並列に配
設でき、弁板の回動角が小さいときには自由長の長いコ
イルスプリングのみによって回動レバーに付勢力を与え
ることができる。そして、弁板の回動角が大きくなった
ときには自由長の長いコイルスプリングと自由長の短い
コイルスプリングとによって回動レバーに付勢力を与え
ることができる。
Further, according to the invention of claim 4, the biasing means is constituted by a plurality of coil springs arranged in parallel with different free lengths. Thereby, a plurality of coil springs can be arranged coaxially in parallel with each other, and when the rotation angle of the valve plate is small, the biasing force can be applied to the rotation lever only by the coil spring having a long free length. When the rotation angle of the valve plate becomes large, the biasing force can be applied to the rotation lever by the coil spring having a long free length and the coil spring having a short free length.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
アキシャルピストン式液圧回転機を可変容量型斜板式油
圧ポンプに適用した場合を例に挙げ、添付図面の図1な
いし図4に従って詳細に説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a hydraulic swash plate type hydraulic pump according to an embodiment of the present invention; FIG. Will be described.

【0020】図において、1は可変容量型斜板式油圧ポ
ンプのケーシングで、該ケーシング1は、筒部2Aと底
部2Bとから有底筒状に形成されたケーシング本体2
と、筒部2Aの開口端側を施蓋した蓋体3と、後述のア
クチュエータケース4とによって構成され、蓋体3には
後述の斜板支持部材14が設けられている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a casing of a variable displacement swash plate type hydraulic pump. The casing 1 is a casing body 2 formed into a bottomed tubular shape by a tubular portion 2A and a bottom portion 2B.
, A lid 3 covering the opening end side of the cylindrical portion 2A, and an actuator case 4 described later. The lid 3 is provided with a swash plate support member 14 described later.

【0021】また、ケーシング本体2の底部2Bには、
後述の弁板15に対する当接面2Cが設けられ、この当
接面2Cの外周側には弁板15が径方向に変位するのを
規制し、かつ弁板15を回動可能にガイドするガイド部
2Dが、例えば図2に示す如くリング状をなして形成さ
れている。さらに、ケーシング本体2にはアクチュエー
タケース4内に連通する開口2Eが形成され、該開口2
E内には後述の回動レバー15Eが挿入されている。
Also, on the bottom 2B of the casing body 2,
A contact surface 2C for a valve plate 15 described later is provided, and a guide for restricting radial displacement of the valve plate 15 and rotatably guiding the valve plate 15 is provided on an outer peripheral side of the contact surface 2C. The portion 2D is formed in a ring shape, for example, as shown in FIG. Further, an opening 2 </ b> E communicating with the inside of the actuator case 4 is formed in the casing body 2, and the opening 2 </ b> E
A rotating lever 15E described later is inserted into E.

【0022】4はケーシング本体2に付設されたアクチ
ュエータケースで、該アクチュエータケース4は、筒部
2Aと底部2Bとの間の位置でケーシング本体2から径
方向外向きに突出して設けられ、ケーシング1の一部を
構成するものである。そして、アクチュエータケース4
には後述の弁板回動機構17が設けられている。
Reference numeral 4 denotes an actuator case attached to the casing body 2. The actuator case 4 is provided so as to protrude radially outward from the casing body 2 at a position between the cylindrical portion 2A and the bottom portion 2B. Which constitute a part of. And the actuator case 4
Is provided with a later-described valve plate rotating mechanism 17.

【0023】5はケーシング1に軸受6,7を介して回
転可能に設けられた回転軸、8は該回転軸5により回転
駆動されるシリンダブロックで、該シリンダブロック8
は回転軸5の外周側にスプライン結合され、ケーシング
本体2の筒部2A内で回転軸5と一体に回転するもので
ある。そして、シリンダブロック8は一端側端面が後述
の斜板13に対向し、他端側端面は後述する弁板15の
表面に摺接するものである。
Reference numeral 5 denotes a rotating shaft rotatably provided on the casing 1 via bearings 6 and 7, and 8 denotes a cylinder block which is rotationally driven by the rotating shaft 5.
Is spline-coupled to the outer peripheral side of the rotating shaft 5 and rotates integrally with the rotating shaft 5 in the cylindrical portion 2A of the casing body 2. The cylinder block 8 has one end face opposed to a swash plate 13 described later, and the other end face slidably in contact with the surface of a valve plate 15 described later.

【0024】9,9,…はシリンダブロック8に穿設さ
れた複数のシリンダで、該各シリンダ9は回転軸5を中
心にしてシリンダブロック8の周方向に一定の間隔をも
って離間し、シリンダブロック8の軸方向に延びてい
る。そして、各シリンダ9の先端側はシリンダブロック
8の一端側端面に開口し、基端側には後述の給排ポート
15A,15Bと連通するシリンダポート9A,9A,
…が形成されている。
Reference numerals 9, 9,... Denote a plurality of cylinders drilled in the cylinder block 8. Each of the cylinders 9 is separated from the cylinder block 8 at a certain interval in the circumferential direction of the cylinder block 8 around the rotary shaft 5. 8 in the axial direction. The distal end side of each cylinder 9 is open at one end side end surface of the cylinder block 8, and the proximal end side has cylinder ports 9A, 9A, 9A, 9A,
... are formed.

【0025】10,10,…は各シリンダ9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10
は、シリンダブロック8の回転に伴ってシリンダ9内を
摺動変位(往復動)し、このときに後述の給排通路16
A側からシリンダポート9Aを介してシリンダ9内に油
液を吸込みつつ、吸込んだ油液を高圧の圧油として後述
の給排通路16B側に吐出させるものである。
Are a plurality of pistons slidably inserted into the cylinders 9. Each of the pistons 10
Slides (reciprocates) in the cylinder 9 with the rotation of the cylinder block 8, and at this time, a supply / discharge passage 16
While sucking the oil liquid into the cylinder 9 from the A side through the cylinder port 9A, the sucked oil liquid is discharged as a high-pressure oil to the later-described supply / discharge passage 16B side.

【0026】また、各シリンダ9から突出する各ピスト
ン10の突出端側には球形部10Aが形成され、該各球
形部10Aにはシュー11がそれぞれ揺動可能に取付け
られている。そして、これらの各シュー11はシュー押
え12等により斜板13に対して常に当接状態を保つよ
うに支持されている。
Each of the pistons 10 protruding from each of the cylinders 9 has a projecting end formed with a spherical portion 10A, and a shoe 11 is attached to each of the spherical portions 10A so as to be swingable. Each of these shoes 11 is supported by a shoe retainer 12 or the like so as to always maintain a contact state with the swash plate 13.

【0027】13は蓋体3側に位置してケーシング1内
に設けられた斜板で、斜板13は蓋体3側の斜板支持部
材14に傾転可能に支持され、その表面側はシュー11
が摺接する平滑面13Aとなっている。そして、シュー
11は斜板13の平滑面13A上を円軌道を描くように
摺接し、ピストン10をシリンダ9の摺動面に沿って往
復動させるものである。
Reference numeral 13 denotes a swash plate provided on the side of the lid 3 and provided in the casing 1. The swash plate 13 is supported by a swash plate support member 14 on the side of the lid 3 so as to be tiltable. Shoe 11
Is a smooth surface 13A that makes sliding contact. The shoe 11 slides on the smooth surface 13A of the swash plate 13 in a circular orbit, and reciprocates the piston 10 along the sliding surface of the cylinder 9.

【0028】また、斜板13の裏面側には凸湾曲面から
なる一対の脚部13B(一方のみ図示)が形成され、斜
板支持部材14の表面側には、これらの脚部13Bに対
応した一対の凹湾曲部14A(一方のみ図示)が形成さ
れている。そして、斜板13は斜板支持部材14の凹湾
曲部14Aに沿って傾転アクチュエータ(図示せず)に
より図1中の矢示A,B方向に傾転駆動されるものであ
る。
A pair of legs 13B (only one of which is shown) formed of a convex curved surface is formed on the back side of the swash plate 13, and the front side of the swash plate support member 14 corresponds to these legs 13B. A pair of concave curved portions 14A (only one is shown) are formed. The swash plate 13 is tilted and driven in the directions of arrows A and B in FIG. 1 by a tilt actuator (not shown) along the concave curved portion 14A of the swash plate support member 14.

【0029】15はシリンダブロック8の他端側端面に
摺接するようにケーシング本体2の当接面2C側に設け
られた弁板で、該弁板15には図2に示す如く眉形状を
なす一対の給排ポートとしての吸入ポート15Aと吐出
ポート15Bとが形成されている。また、弁板15の吸
入ポート15Aと吐出ポート15Bとの間には、回転軸
5を中心にして径方向で対向する位置に一対の切換ラン
ド15C,15Dが形成されている。そして、弁板15
の切換ランド15Cは、シリンダ9内を変位するピスト
ン10の下死点(B.D.C)側に位置し、切換ランド
15Dはピストン10の上死点(T.D.C)に位置し
ているものである。
Reference numeral 15 denotes a valve plate provided on the contact surface 2C of the casing body 2 so as to slide on the other end of the cylinder block 8. The valve plate 15 has an eyebrow shape as shown in FIG. A suction port 15A and a discharge port 15B are formed as a pair of supply / discharge ports. A pair of switching lands 15C and 15D are formed between the suction port 15A and the discharge port 15B of the valve plate 15 at positions radially opposite each other with the rotation shaft 5 as a center. And the valve plate 15
Is located on the bottom dead center (BDC) side of the piston 10 displaced in the cylinder 9, and the switching land 15D is located on the top dead center (TDC) of the piston 10. Is what it is.

【0030】これにより、ケーシング1内でシリンダブ
ロック8を図2中の矢示C方向に回転駆動すると、各シ
リンダ9のシリンダポート9Aは一方の切換ランド15
Cの位置で吸入ポート15Aから遮断された後に吐出ポ
ート15Bに連通し、他方の切換ランド15Dの位置で
は各シリンダポート9Aが吐出ポート15Bから遮断さ
れた後に吸入ポート15Aに連通されるものである。
Thus, when the cylinder block 8 is driven to rotate in the direction of arrow C in FIG. 2 in the casing 1, the cylinder port 9A of each cylinder 9 is connected to one of the switching lands 15a.
At the position C, the cylinder port 9A is disconnected from the suction port 15A and then communicates with the discharge port 15B. At the position of the other switching land 15D, each cylinder port 9A is communicated with the suction port 15A after the cylinder port 9A is cut off from the discharge port 15B. .

【0031】また、各シリンダ9はシリンダポート9A
が吸入ポート15Aと連通している間、ピストン10が
シリンダ9内を上死点位置から下死点位置に向けて摺動
変位することにより、後述の給排通路16A側からタン
ク(図示せず)内の油液をシリンダ9内に吸込ませる。
そして、シリンダポート9Aが吐出ポート15Bと連通
している間は、ピストン10がシリンダ9内を下死点位
置から上死点位置に向けて摺動変位することにより、シ
リンダ9内で油液を加圧しつつ後述の給排通路16B側
から高圧の圧油を外部の油圧アクチュエータに向けて吐
出させる。
Each cylinder 9 has a cylinder port 9A.
The piston 10 slides from the top dead center position to the bottom dead center position while the piston 10 slides from the top dead center position to the tank (not shown) from the later-described supply / discharge passage 16A side while the is communicated with the suction port 15A. ) Is sucked into the cylinder 9.
While the cylinder port 9A is in communication with the discharge port 15B, the piston 10 is slidably displaced from the bottom dead center position to the top dead center position in the cylinder 9 so that the oil liquid is discharged in the cylinder 9. The high-pressure oil is discharged from an after-mentioned supply / discharge passage 16B toward an external hydraulic actuator while being pressurized.

【0032】ここで、弁板15はケーシング本体2の当
接面2Cとシリンダブロック8の端面との間に挟持状態
で配設され、外周側のガイド部2Dにより回転軸5を中
心にして図2中の矢示D,E方向に回動可能に支持され
ている。また、弁板15には径方向外向きに突出する回
動レバー15Eが一体に設けられ、該回動レバー15E
は後述する弁板回動機構17の一部を構成している。
Here, the valve plate 15 is disposed between the contact surface 2C of the casing main body 2 and the end surface of the cylinder block 8 in a state of being sandwiched therebetween. 2 are supported so as to be rotatable in the directions indicated by arrows D and E in FIG. The valve plate 15 is integrally provided with a turning lever 15E that protrudes outward in the radial direction.
Constitutes a part of a valve plate rotating mechanism 17 described later.

【0033】16A,16Bはケーシング本体2の底部
2B側に形成された一対の給排通路で、該給排通路16
A,16Bのうち、一方の給排通路16Aは外部のタン
クに配管(図示せず)を介して接続され、他方の給排通
路16Bは油圧アクチュエータに向けて高圧の圧油を供
給するための油圧配管(図示せず)と接続されるもので
ある。
A pair of supply / discharge passages 16A and 16B are formed on the bottom 2B side of the casing body 2.
One of the supply and discharge passages 16A and 16B is connected to an external tank via a pipe (not shown), and the other supply and discharge passage 16B is for supplying high-pressure oil to the hydraulic actuator. It is connected to a hydraulic pipe (not shown).

【0034】17はアクチュエータケース4内に配設さ
れた弁板回動機構で、該弁板回動機構17は、図2に示
す如く弁板15の回動レバー15Eとアクチュエータケ
ース4との間に配設され、回動レバー15Eを後述の押
動ピストン22側に向けて矢示D方向に付勢する付勢手
段としてのスプリング18,19と、後述の回動アクチ
ュエータ20とから構成されている。
Reference numeral 17 denotes a valve plate rotating mechanism provided in the actuator case 4. The valve plate rotating mechanism 17 is provided between the rotary lever 15 E of the valve plate 15 and the actuator case 4 as shown in FIG. And springs 18 and 19 as urging means for urging the rotary lever 15E in the direction of arrow D toward the push piston 22 described later, and a rotary actuator 20 described later. I have.

【0035】ここで、スプリング18,19は、図2に
示すように自由長の異なるコイルスプリングからなり、
これらは互いに同軸上で並列に配設されている。そし
て、自由長の長いスプリング18は図2に示す如く回動
レバー15Eに常時当接し、回動レバー15Eを矢示D
方向へと付勢するものである。この状態では回動レバー
15Eが、スプリング18のみにより小さなばね定数
(図4中に示す特性線部26A)をもって付勢される。
Here, the springs 18, 19 are composed of coil springs having different free lengths as shown in FIG.
These are arranged coaxially in parallel with each other. The spring 18 having a long free length is always in contact with the rotating lever 15E as shown in FIG.
In the direction. In this state, the rotating lever 15E is urged only by the spring 18 with a small spring constant (characteristic line portion 26A shown in FIG. 4).

【0036】また、自由長の短いスプリング19は、回
動レバー15Eの変位が小さいときに図2に示す如く回
動レバー15Eから離間し、回動レバー15Eの変位が
大きくなったとき(例えば押動ピストン22の変位aが
図4に示す変位a1 以上となったとき)には回動レバー
15Eに当接することによって、スプリング18と共に
回動レバー15Eを矢示D方向に付勢するものである。
そして、この状態で回動レバー15Eは、スプリング1
8,19により大きなばね定数(図4中の特性線部26
B)をもって付勢される。
The spring 19 having a short free length moves away from the rotation lever 15E when the displacement of the rotation lever 15E is small as shown in FIG. When the displacement a of the dynamic piston 22 becomes equal to or greater than the displacement a1 shown in FIG. 4), the spring 18 is urged together with the spring 18 in the direction indicated by the arrow D by contacting the pivot lever 15E. .
Then, in this state, the rotating lever 15E is
8 and 19 show a larger spring constant (characteristic line portion 26 in FIG. 4).
B) is activated.

【0037】20はスプリング18,19に抗して回動
レバー15Eを駆動する回動アクチュエータで、該回動
アクチュエータ20は、アクチュエータケース4内に形
成された小径のシリンダ穴21と、該シリンダ穴21内
に摺動可能に挿嵌され、回動レバー15Eを挟んでスプ
リング18,19と対向した押動ピストン22と、該押
動ピストン22とシリンダ穴21との間に画成された油
圧室23とからなり、該油圧室23内には後述の油通路
24を通じて吐出ポート15B側の圧力が常に導入され
ている。
Reference numeral 20 denotes a rotary actuator for driving the rotary lever 15E against the springs 18 and 19. The rotary actuator 20 includes a small-diameter cylinder hole 21 formed in the actuator case 4 and the cylinder hole 21. A push piston 22 slidably inserted into the piston 21 and opposed to the springs 18 and 19 with the rotation lever 15E interposed therebetween, and a hydraulic chamber defined between the push piston 22 and the cylinder hole 21. The pressure on the discharge port 15B side is always introduced into the hydraulic chamber 23 through an oil passage 24 described later.

【0038】そして、押動ピストン22は油圧室23内
の圧力によってシリンダ穴21から突出する方向に押動
され、この押動力により回動レバー15Eをスプリング
18,19に抗して矢示E方向に駆動する。また、油圧
室23内の圧力がタンク圧レベルまで低下したときに
は、回動レバー15Eがスプリング18により押戻さ
れ、押動ピストン22は変位aが実質的に零(a=0)
となる位置までシリンダ穴21内に向けて縮小する。
Then, the pushing piston 22 is pushed in a direction protruding from the cylinder hole 21 by the pressure in the hydraulic chamber 23, and the pushing force pushes the rotating lever 15E against the springs 18, 19 in the direction of arrow E. Drive. When the pressure in the hydraulic chamber 23 decreases to the tank pressure level, the rotating lever 15E is pushed back by the spring 18, and the displacement a of the pushing piston 22 is substantially zero (a = 0).
Is reduced toward the inside of the cylinder hole 21.

【0039】このときに、弁板15は回動変位が実質的
に零となって、図2に示す回動角θも零(θ=0)とな
り、この状態で弁板15は回動の初期位置におかれる。
そして、回動アクチュエータ20は油圧室23内の圧力
が上昇するのに応じて押動ピストン22をシリンダ穴2
1から伸長させ、回動レバー15Eをスプリング18,
19に抗して回動変位させるものである。
At this time, the rotational displacement of the valve plate 15 becomes substantially zero, and the rotational angle θ shown in FIG. 2 also becomes zero (θ = 0). Put in the initial position.
Then, the rotary actuator 20 causes the pushing piston 22 to move into the cylinder hole 2 in response to the increase in the pressure in the hydraulic chamber 23.
1 and extend the rotation lever 15E to the spring 18,
That is, it is rotated and displaced in the direction opposite to the position 19.

【0040】さらに、24は吐出ポート15B側の圧油
を回動アクチュエータ20に導くための油通路で、該油
通路24は一端側が吐出ポート15B側に連通し、他端
側が回動アクチュエータ20の油圧室23と連通するよ
うに、ケーシング本体2およびアクチュエータケース4
に亘って形成されている。そして、油通路24は小径の
油路からなり、吐出ポート15B側の圧油を回動アクチ
ュエータ20の油圧室23内に供給するものである。
Further, reference numeral 24 denotes an oil passage for guiding the pressure oil on the discharge port 15B side to the rotary actuator 20. One end of the oil passage 24 communicates with the discharge port 15B side, and the other end thereof is connected to the rotary actuator 20. The casing body 2 and the actuator case 4 are connected so as to communicate with the hydraulic chamber 23.
Are formed. The oil passage 24 is formed of a small-diameter oil passage, and supplies the pressure oil on the discharge port 15 </ b> B side into the hydraulic chamber 23 of the rotary actuator 20.

【0041】本実施の形態による可変容量型斜板式油圧
ポンプは上述の如き構成を有するもので、次に、その作
動について説明する。
The variable displacement type swash plate type hydraulic pump according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, the operation thereof will be described.

【0042】まず、ディーゼルエンジン等の原動機によ
り回転軸5を回転駆動すると、ケーシング1内でシリン
ダブロック8が回転軸5と一体に回転することにより、
シリンダ9内でピストン10が往復動を繰返し、吸入行
程と吐出行程とが順次行われる。そして、ピストン10
の吸入行程では、タンク内の油液を給排通路16A側か
らシリンダ9内に吸込み、吐出行程ではシリンダ9内の
油液を高圧の圧油として加圧し、この圧油を給排通路1
6B側から外部の油圧アクチュエータに向けて吐出させ
る。
First, when the rotary shaft 5 is driven to rotate by a prime mover such as a diesel engine, the cylinder block 8 rotates integrally with the rotary shaft 5 in the casing 1.
The piston 10 repeats reciprocating motion in the cylinder 9, and a suction stroke and a discharge stroke are sequentially performed. And the piston 10
In the suction stroke, the oil liquid in the tank is sucked into the cylinder 9 from the supply / discharge passage 16A side, and in the discharge stroke, the oil liquid in the cylinder 9 is pressurized as high pressure oil, and this pressure oil is supplied to the supply / discharge passage 1
Discharge from the 6B side toward an external hydraulic actuator.

【0043】ここで、図2に例示するように、回転軸5
の中心を通るX−X線とY−Y線を想定し、シリンダブ
ロック8が弁板15に対して矢示C方向に回転する場合
に、ピストン10はY−Y線の左側となる半回転で上死
点から下死点に向けてシリンダ9内を摺動変位する吸入
行程となり、Y−Y線の右側となる半回転で下死点から
上死点に向けてシリンダ9内を摺動変位する吐出行程と
なる。
Here, as illustrated in FIG.
When the cylinder block 8 rotates in the direction indicated by the arrow C with respect to the valve plate 15, the piston 10 rotates halfway to the left of the Y-Y line, In the suction stroke, the inside of the cylinder 9 is slid from the top dead center to the bottom dead center. This results in a displacing discharge stroke.

【0044】そして、ピストン10の吸入行程でシリン
ダ9内に吸入された油液は、シリンダポート9Aが弁板
15の切換ランド15Cを通過するときに、Y−Y線上
の下死点から吐出ポート15Bまでの間(回動角θの範
囲)でピストン10により予圧縮され、各シリンダポー
ト9Aは回動角θの予圧縮区間をもって吐出ポート15
Bに連通することになる。
When the cylinder port 9A passes through the switching land 15C of the valve plate 15, the oil liquid sucked into the cylinder 9 during the suction stroke of the piston 10 is discharged from the bottom dead center on the line YY to the discharge port. 15B (a range of the rotation angle θ), the cylinder 10 is pre-compressed by the piston 10, and each cylinder port 9A has a discharge port 15 with a pre-compression section of the rotation angle θ.
It will communicate with B.

【0045】また、図3に示すようにシリンダ9を径寸
法dにすると、ピストン10が上死点位置L0 にあると
きのシリンダ9の内容積は、
When the cylinder 9 has a diameter d as shown in FIG. 3, the internal volume of the cylinder 9 when the piston 10 is at the top dead center position L0 is

【0046】[0046]

【数1】V0 =k×L0 ×π×d2 /4 (但し、kは定数) なる最小容積V0 に設定される。[Number 1] V0 = k × L0 × π × d 2/4 ( where, k is a constant) is set to the minimum volume V0 made.

【0047】そして、ピストン10が下死点位置(L0
+Ls )にあるときのシリンダ9の内容積を最大容積V
1 にすると、
Then, the piston 10 is moved to the bottom dead center position (L0
+ Ls) is the maximum volume V
If 1,

【0048】[0048]

【数2】 V1 =V0 +(Ls ×π×d2 /4) =(k×L0 +Ls )×π×d2 /4 として求められる。[Number 2] is determined as V1 = V0 + (Ls × π × d 2/4) = (k × L0 + Ls) × π × d 2/4.

【0049】一方、斜板13の傾転角α、ピストン10
の離間寸法(シリンダブロックのピストンピッチ円径)
Dp とすると、ピストン10が上死点から下死点に変位
する最大変位量Ls は、
On the other hand, the tilt angle α of the swash plate 13 and the piston 10
Separation distance (diameter of piston pitch circle of cylinder block)
Dp, the maximum displacement Ls at which the piston 10 is displaced from top dead center to bottom dead center is:

【0050】[0050]

【数3】Ls =Dp ×(tanα) である。Ls = Dp × (tan α)

【0051】そして、前記回動角θの予圧縮区間におけ
るピストン10の変位量Lx とした場合、この変位量L
x は最大変位量Ls に対して回動角θを0〜180°の
範囲で変化させたときに、
Assuming that the displacement amount Lx of the piston 10 in the pre-compression section of the rotation angle θ is this displacement amount L
x is obtained by changing the rotation angle θ within the range of 0 to 180 ° with respect to the maximum displacement Ls.

【0052】[0052]

【数4】Lx =Ls ×(1−cosθ)/2 なる関係を満たしている。## EQU4 ## The relationship Lx = Ls.times. (1-cos .theta.) / 2 is satisfied.

【0053】このため、数3および数4の式に従って変
位量Lx は、
Therefore, the displacement Lx is calculated according to the equations (3) and (4).

【0054】[0054]

【数5】 Lx =Dp ×(tanα)×(1−cosθ)/2 として求められる。Lx = Dp × (tan α) × (1−cos θ) / 2

【0055】また、ピストン10がシリンダ9内を変位
量Lx 分だけ変位するときの容積変化量ΔVx は、
The volume change ΔVx when the piston 10 is displaced in the cylinder 9 by the displacement Lx is:

【0056】[0056]

【数6】ΔVx =Lx ×π×d2 /4 である。[6] is a ΔVx = Lx × π × d 2 /4.

【0057】そして、シリンダ9内の油液は回動角θの
予圧縮区間で、
Then, the oil liquid in the cylinder 9 is pre-compressed in the rotation angle θ,

【0058】[0058]

【数7】 (但し、βは油液の圧縮率) なる圧力値Px 分だけ予圧縮されるので、この圧力値P
x は前記数2および数5〜数7の式により、
(Equation 7) (However, β is the compression rate of the oil liquid) Since the pressure is precompressed by the pressure value Px, the pressure value P
x is given by the formulas 2 and 5 to 7,

【0059】[0059]

【数8】 となる。(Equation 8) Becomes

【0060】また、シリンダ9内の最小容積V0 は一般
にデッドスペースと呼ばれ、これをV0 =0とした場合
には、L0 =0となって、前記数8の式は、
The minimum volume V0 in the cylinder 9 is generally called a dead space. If V0 = 0, L0 = 0.

【0061】[0061]

【数9】 となり、シリンダ9内の油液は回動角θの予圧縮区間
で、数9の式による圧力値Px 分だけ予圧縮されること
になる。
(Equation 9) Thus, the oil liquid in the cylinder 9 is pre-compressed by the pressure value Px according to the equation (9) in the pre-compression section of the rotation angle θ.

【0062】一方、弁板15の回動角θと押動ピストン
22の変位aとの関係は、図2に示す如く回転軸5の中
心から回動レバー15Eに対する押動ピストン22の当
接点までの寸法Lp により、
On the other hand, the relationship between the rotation angle θ of the valve plate 15 and the displacement a of the pushing piston 22 is from the center of the rotating shaft 5 to the contact point of the pushing piston 22 with respect to the rotating lever 15E as shown in FIG. By the dimension Lp of

【0063】[0063]

【数10】tanθ=(a/Lp )Tan θ = (a / Lp)

【0064】[0064]

【数11】θ=arctan(a/Lp ) として求められる。## EQU11 ## It is obtained as θ = arctan (a / Lp).

【0065】そして、前記数9、数11の式により押動
ピストン22の変位aと、シリンダ9内で予圧縮される
油液の圧力値Px との関係は、図4中に示す特性線25
として求められる。
The relationship between the displacement a of the pushing piston 22 and the pressure value Px of the oil liquid pre-compressed in the cylinder 9 is expressed by the characteristic line 25 shown in FIG.
Is required.

【0066】そこで、本実施の形態にあっては、吐出ポ
ート15B内の圧力変化に応じて弁板15を回動角θを
もって回動変位させる弁板回動機構17に、押動ピスト
ン22と対向させて2個のスプリング18,19を同軸
上で並列に設け、該スプリング18,19のうち自由長
の長いスプリング18を、図2に示す如く回動レバー1
5Eに常時当接させ、回動レバー15Eを矢示D方向
(押動ピストン22とは逆向き)の初期位置に向けて常
時付勢する構成としている。
Therefore, in the present embodiment, the pushing piston 22 and the valve piston rotating mechanism 17 for rotating and displacing the valve plate 15 with the rotation angle θ in response to the pressure change in the discharge port 15B are provided. Two springs 18 and 19 are coaxially arranged in parallel to face each other, and the spring 18 having a longer free length is used to rotate the spring 18 as shown in FIG.
5E, and always urges the rotating lever 15E toward the initial position in the direction of arrow D (the direction opposite to the pushing piston 22).

【0067】また、径方向の外側に位置する自由長の短
いスプリング19は、回動レバー15Eの変位が小さい
とき、即ち押動ピストン22の変位aが図4に示す変位
a1以下のときには回動レバー15Eから離間し、押動
ピストン22の変位aが図4に示す変位a1 以上となっ
たときには回動レバー15Eに当接することによって、
スプリング18と共に回動レバー15Eを矢示D方向に
付勢する構成としている。
The spring 19 having a short free length located radially outside rotates when the displacement of the rotating lever 15E is small, that is, when the displacement a of the pushing piston 22 is smaller than the displacement a1 shown in FIG. When the push piston 22 is separated from the lever 15E and the displacement a of the pushing piston 22 becomes equal to or greater than the displacement a1 shown in FIG.
The rotary lever 15E is urged in the direction of arrow D together with the spring 18.

【0068】この結果、弁板回動機構17により弁板1
5を図4中の特性線26の如く非線形な特性をもって変
位でき、弁板15の回動角θが小さい状態(押動ピスト
ン22の変位aが変位a1 以下の状態)では、図4中に
示す特性線部26Aのように回動レバー15Eをスプリ
ング18のみにより小さなばね定数をもって付勢でき
る。また、弁板15の回動角θが大きい状態(押動ピス
トン22の変位aが変位a1 以上の状態)では、図4中
に示す特性線部26Bのように回動レバー15Eをスプ
リング18,19により大きなばね定数をもって付勢で
きる。
As a result, the valve plate rotating mechanism 17 rotates the valve plate 1.
4 can be displaced with a non-linear characteristic as indicated by a characteristic line 26 in FIG. 4, and in a state where the rotation angle θ of the valve plate 15 is small (a state in which the displacement a of the pushing piston 22 is less than the displacement a 1), FIG. As shown in the characteristic line portion 26A, the rotating lever 15E can be urged only by the spring 18 with a small spring constant. In a state where the rotation angle θ of the valve plate 15 is large (a state in which the displacement a of the pushing piston 22 is equal to or larger than the displacement a1), the rotation lever 15E is connected to the spring 18 and the characteristic line portion 26B shown in FIG. 19 can be urged with a large spring constant.

【0069】かくして、本実施の形態では、吐出ポート
15B内の圧力変化に応じて弁板15を回動する弁板回
動機構17を、2個のスプリング18,19と、押動ピ
ストン22を含む回動アクチュエータ20とから構成
し、押動ピストン22の変位aにほぼ対応する回動角θ
をもって弁板15を回動変位させることによって、シリ
ンダ9内で予圧縮された油液の圧力値Px を吐出ポート
15B側の圧力とほぼ一致させることができる。
Thus, in the present embodiment, the valve plate rotating mechanism 17 that rotates the valve plate 15 in response to a change in the pressure in the discharge port 15B includes the two springs 18, 19 and the pushing piston 22. And a rotation angle θ substantially corresponding to the displacement a of the pushing piston 22.
The pressure value Px of the oil liquid pre-compressed in the cylinder 9 can be made substantially equal to the pressure on the discharge port 15B side by rotating and displacing the valve plate 15 with.

【0070】即ち、シリンダポート9Aが切換ランド1
5Cを通過する間にシリンダ9内で予圧縮された油液
は、シリンダポート9Aが吐出ポート15Bに連通した
瞬間に圧力差があると、例えば噴流となって吐出ポート
15B内に流出したり、逆に吐出ポート15B内の圧油
がシリンダ9内へと逆流したりすることがあり、これに
よって圧力脈動が発生し、振動、騒音等の原因になる。
That is, the cylinder port 9A is connected to the switching land 1
The oil liquid pre-compressed in the cylinder 9 while passing through 5C, when there is a pressure difference at the moment when the cylinder port 9A communicates with the discharge port 15B, flows out into the discharge port 15B as a jet, for example, Conversely, the pressure oil in the discharge port 15B may flow back into the cylinder 9, which causes pressure pulsation, which causes vibration, noise, and the like.

【0071】しかし、本実施の形態では、シリンダポー
ト9Aが切換ランド15Cを通過して吐出ポート15B
に連通するときに、シリンダ9内で予圧縮された油液の
圧力値Px を吐出ポート15B側の圧力とほぼ一致させ
ることができ、両者の圧力差を確実に小さくして脈動等
の発生を良好に抑えることができる。
However, in the present embodiment, the cylinder port 9A passes through the switching land 15C and the discharge port 15B
Can communicate with the pressure value Px of the oil liquid pre-compressed in the cylinder 9 substantially equal to the pressure on the discharge port 15B side, and the pressure difference between the two can be reliably reduced to reduce the occurrence of pulsation and the like. It can be suppressed well.

【0072】そして、吐出ポート15B側の圧力(負荷
圧)が小さい状態では、押動ピストン22に対向してス
プリング18のみの付勢力を回動レバー15Eに作用さ
せることにより、図4に示す特性線26の特性線部26
Aのように、例えば押動ピストン22の変位aを図4に
示す変位a1 以下とし、これによってシリンダ9内で予
圧縮される油液の圧力値Px を圧力P1 以下に抑えるこ
とができる。
When the pressure (load pressure) on the discharge port 15B side is small, the urging force of only the spring 18 is applied to the rotating lever 15E in opposition to the pushing piston 22 to obtain the characteristic shown in FIG. Characteristic line part 26 of line 26
As shown in A, for example, the displacement a of the pushing piston 22 is made equal to or less than the displacement a1 shown in FIG. 4, whereby the pressure value Px of the oil liquid precompressed in the cylinder 9 can be suppressed to the pressure P1 or less.

【0073】また、吐出ポート15B側の圧力が漸次上
昇し、押動ピストン22の変位aが図4に示す変位a1
以上になると、押動ピストン22に対向してスプリング
18,19の付勢力を共に回動レバー15Eに作用させ
ることにより、特性線26の特性線部26Bのように、
例えば押動ピストン22の変位aが漸増するのを抑える
ことができ、シリンダ9内で予圧縮される油液の圧力値
Px を圧力P1 以上とし、吐出ポート15B側の圧力に
対応するように制御することができる。
Further, the pressure on the discharge port 15B side gradually increases, and the displacement a of the pushing piston 22 becomes the displacement a1 shown in FIG.
As described above, the urging forces of the springs 18 and 19 are applied to the rotating lever 15E together with the urging piston 22 so that the characteristic line 26B of the characteristic line 26 is obtained.
For example, the displacement a of the pushing piston 22 can be suppressed from gradually increasing, and the pressure value Px of the oil liquid precompressed in the cylinder 9 is set to be equal to or higher than the pressure P1, and the pressure is controlled so as to correspond to the pressure on the discharge port 15B side. can do.

【0074】従って、本実施の形態によれば、2個のス
プリング18,19を備えた弁板回動機構17を用いて
弁板15の回動変位を制御することにより、弁板15の
回動変位に非線形な特性を与えることができ、圧力脈動
の発生を効果的に低減できると共に、振動、騒音等を確
実に抑えることができる。
Therefore, according to the present embodiment, the rotation of the valve plate 15 is controlled by controlling the rotation displacement of the valve plate 15 by using the valve plate rotation mechanism 17 having the two springs 18 and 19. Non-linear characteristics can be given to the dynamic displacement, the generation of pressure pulsation can be effectively reduced, and vibration, noise, and the like can be reliably suppressed.

【0075】また、2個のスプリング18,19を同軸
上に並列に配設することにより、これらのスプリング1
8,19をアクチュエータケース4内にコンパクトに配
置でき、アクチュエータケース4および弁板回動機構1
7の小型化を図ることができる。
By arranging the two springs 18 and 19 coaxially and in parallel, these springs 1
8 and 19 can be compactly arranged in the actuator case 4, and the actuator case 4 and the valve plate rotating mechanism 1
7 can be reduced in size.

【0076】なお、前記実施の形態では、2個のスプリ
ング18,19を備えた弁板回動機構17を用いて弁板
15の回動変位を制御する場合を例に挙げて説明した
が、本発明はこれに限るものではなく、例えば図5に示
す変形例のように3個のスプリングを用いて特性線31
の特性線部31A,31B,31Cに沿うように、押動
ピストン22の変位aとシリンダ9内で予圧縮される油
液の圧力値Px との関係を設定する構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the rotational displacement of the valve plate 15 is controlled by using the valve plate rotating mechanism 17 having two springs 18 and 19 has been described as an example. The present invention is not limited to this. For example, as shown in a modification shown in FIG.
The relationship between the displacement a of the pushing piston 22 and the pressure value Px of the oil liquid pre-compressed in the cylinder 9 may be set along the characteristic lines 31A, 31B and 31C.

【0077】また、付勢手段としてのスプリングを4個
以上としてもよいものである。さらに、各スプリングは
必ずしも同軸に設ける必要はなく、ばね定数の異なるス
プリングを互いに離間させて並列に配設する構成として
もよいものである。
Further, the number of springs as urging means may be four or more. Further, it is not always necessary to provide the springs coaxially, and it is also possible to adopt a configuration in which springs having different spring constants are spaced apart from each other and arranged in parallel.

【0078】また、前記実施の形態では、液圧回転機と
して可変容量型斜板式油圧ポンプを例に挙げて説明した
が、本発明はこれに限るものではなく、例えば可変容量
型斜軸式の油圧ポンプ等に適用してもよく、固定容量型
の油圧ポンプに適用してもよい。また、可変容量型また
は固定容量型のアキシャルピストン式油圧モータに対し
ても適用できるものである。
In the above-described embodiment, a variable displacement swash plate type hydraulic pump has been described as an example of the hydraulic rotary machine. However, the present invention is not limited to this, and for example, a variable displacement swash plate type hydraulic pump may be used. It may be applied to a hydraulic pump or the like, or may be applied to a fixed displacement hydraulic pump. The present invention is also applicable to a variable displacement or fixed displacement axial piston hydraulic motor.

【0079】[0079]

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項1に記載の発
明によれば、ケーシングと弁板との間に、一対の給排ポ
ートのうち高圧のポート側から導かれる圧油によって前
記弁板を回転軸の周囲で回動する弁板回動機構を設け、
該弁板回動機構は前記圧油の圧力変化に対する前記弁板
の回動変位に非線形な特性を与える構成としたので、弁
板回動機構により弁板を高圧ポート側の圧力が変化する
に応じて非線形な特性で回動でき、これによって、シリ
ンダ内で予圧縮された油液の圧力を高圧ポート側の圧力
とほぼ一致させることができ、圧力脈動の発生を効果的
に低減できると共に、振動、騒音等を確実に抑えること
ができる。
As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, the valve is provided between the casing and the valve plate by the pressure oil guided from the high pressure port side of the pair of supply / discharge ports. A valve plate rotating mechanism for rotating the plate around the rotation axis is provided,
Since the valve plate rotating mechanism is configured to give a non-linear characteristic to the rotational displacement of the valve plate with respect to the pressure change of the pressure oil, the valve plate rotating mechanism causes the valve plate to change the pressure on the high pressure port side. Accordingly, the pressure of the oil liquid pre-compressed in the cylinder can be made substantially equal to the pressure of the high pressure port side, thereby effectively reducing the occurrence of pressure pulsation, Vibration, noise, and the like can be reliably suppressed.

【0080】また、請求項2に記載の発明によると、弁
板回動機構を回動レバー、付勢手段および回動アクチュ
エータにより構成しているため、高圧ポート側の圧力が
高くなって、弁板の回動角を大きくするときには付勢手
段のばね定数を大きくして弁板の回動変位を抑えること
ができる。そして、弁板の回動角に応じてシリンダ内で
の油液の予圧縮区間を変えることができ、シリンダ内の
圧力を高圧ポート側の圧力とほぼ一致する圧力レベルま
で昇圧できる。
According to the second aspect of the present invention, since the valve plate rotating mechanism is constituted by the rotating lever, the urging means and the rotating actuator, the pressure on the high pressure port side increases, and When increasing the rotation angle of the plate, the spring constant of the urging means can be increased to suppress the rotation displacement of the valve plate. The precompression section of the oil liquid in the cylinder can be changed in accordance with the rotation angle of the valve plate, and the pressure in the cylinder can be raised to a pressure level substantially matching the pressure on the high pressure port side.

【0081】また、請求項3に記載の発明によると、付
勢手段を回動レバーとケーシングとの間に配設された複
数個のスプリングにより構成しているため、スプリング
の付勢力を弁板の回動変位量に応じて段階的に変化で
き、弁板の回動変位に非線形な特性を与えることができ
る。これにより、シリンダ内で予圧縮された油液の圧力
を高圧ポート側の圧力とほぼ一致させ、圧力脈動の発生
を効果的に低減できると共に、振動、騒音等を確実に抑
えることができる。
According to the third aspect of the present invention, since the urging means is constituted by a plurality of springs disposed between the rotary lever and the casing, the urging force of the spring is reduced by the valve plate. Can be changed stepwise in accordance with the amount of rotational displacement of the valve plate, and a non-linear characteristic can be given to the rotational displacement of the valve plate. As a result, the pressure of the oil liquid pre-compressed in the cylinder is made substantially equal to the pressure on the high pressure port side, and the occurrence of pressure pulsation can be effectively reduced, and vibration, noise, and the like can be reliably suppressed.

【0082】さらに、請求項4に記載の発明によると、
付勢手段は、互いに異なる自由長をもって並列に配設さ
れた複数のコイルスプリングにより構成しているため、
複数のコイルスプリングを同軸上に互いに並列に位置さ
せ、複数のコイルスプリングをコンパクトに配設するこ
とができる。
Further, according to the invention described in claim 4,
The biasing means is constituted by a plurality of coil springs arranged in parallel with different free lengths,
A plurality of coil springs can be arranged coaxially in parallel with each other, and the plurality of coil springs can be arranged compactly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態による斜板式油圧ポンプを
示す縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a swash plate type hydraulic pump according to an embodiment of the present invention.

【図2】弁板の回動アクチュエータ等を拡大して示す図
1中の矢示II−II方向からみた断面図である。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a rotary actuator and the like of a valve plate as viewed from the direction of arrows II-II in FIG.

【図3】ピストンの摺動変位によるシリンダ内の容積変
化を説明するための縦断面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view for explaining a change in volume in a cylinder due to a sliding displacement of a piston.

【図4】押動ピストンの変位とシリンダ内で予圧縮され
る油液の圧力値との関係を示す特性線図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between displacement of a pushing piston and a pressure value of an oil liquid pre-compressed in a cylinder.

【図5】本発明の変形例による押動ピストンの変位とシ
リンダ内で予圧縮される油液の圧力値との関係を示す特
性線図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between a displacement of a pushing piston and a pressure value of an oil liquid pre-compressed in a cylinder according to a modified example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ケーシング 5 回転軸 8 シリンダブロック 9 シリンダ 10 ピストン 11 シュー 13 斜板 15 弁板 15A 吸入ポート(給排ポート) 15B 吐出ポート(給排ポート) 17 弁板回動機構 18,19 スプリング(付勢手段) 20 回動アクチュエータ 21 回動アクチュエータのシリンダ穴 22 押動ピストン 23 油圧室 24 油通路 Reference Signs List 1 casing 5 rotation shaft 8 cylinder block 9 cylinder 10 piston 11 shoe 13 swash plate 15 valve plate 15A suction port (supply / discharge port) 15B discharge port (supply / discharge port) 17 valve plate rotating mechanism 18, 19 spring (biasing means) 20 rotation actuator 21 cylinder hole of rotation actuator 22 pushing piston 23 hydraulic chamber 24 oil passage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 国分 晴雄 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 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 Fターム(参考) 3H045 AA04 AA10 AA13 AA16 AA24 AA32 BA38 CA03 DA15 DA16 DA25 DA41 3H070 AA01 BB04 BB06 CC03 DD47 DD96 3H084 AA06 AA16 BB01 BB02 CC40 CC42  ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Haruo Kokubu, Inventor Haruo 650, Kandamachi, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture Inside the Tsuchiura Plant of Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. (72) Inventor Kazumasa Yuasa 650, Kandamachi, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture Hitachi Construction Machinery F-term in Tsuchiura Plant (reference) 3H045 AA04 AA10 AA13 AA16 AA24 AA32 BA38 CA03 DA15 DA16 DA25 DA41 3H070 AA01 BB04 BB06 CC03 DD47 DD96 3H084 AA06 AA16 BB01 BB02 CC40 CC42

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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穿設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に往復動可能
に挿嵌された複数のピストンと、前記シリンダブロック
とケーシングとの間に設けられ前記各シリンダと間欠的
に連通する一対の給排ポートが形成された弁板とからな
るアキシャルピストン式液圧回転機において、 前記ケーシングと弁板との間には、前記一対の給排ポー
トのうち高圧のポート側から導かれる圧油によって前記
弁板を回転軸の周囲で回動する弁板回動機構を設け、該
弁板回動機構は前記圧油の圧力変化に対する前記弁板の
回動変位に非線形な特性を与える構成としたことを特徴
とするアキシャルピストン式液圧回転機。
1. A casing, a rotating shaft rotatably provided in the casing, and a plurality of shafts provided in the casing so as to rotate integrally with the rotating shaft and extending in an axial direction while being spaced apart in a circumferential direction. Cylinder, a plurality of pistons reciprocally inserted into each cylinder of the cylinder block, and intermittently communicated with each of the cylinders provided between the cylinder block and the casing. An axial piston type hydraulic rotary machine including a valve plate having a pair of supply / discharge ports formed therein, wherein between the casing and the valve plate, the high pressure port side of the pair of supply / discharge ports is guided. A valve plate turning mechanism is provided for turning the valve plate around a rotation axis by pressure oil, and the valve plate turning mechanism has a non-linear characteristic in turning displacement of the valve plate with respect to a pressure change of the pressure oil. Axial piston type hydraulic rotary machine, characterized in that the obtaining configuration.
【請求項2】 前記弁板回動機構は、前記弁板に設けら
れた回動レバーと、該回動レバーとケーシングとの間に
設けられ前記弁板の回動角が大きくなるに応じてばね定
数が増加する付勢手段と、前記回動レバーとケーシング
との間に設けられ前記高圧のポート側から圧油が導かれ
ることにより該付勢手段に抗して前記弁板を回動する回
動アクチュエータとから構成してなる請求項1に記載の
アキシャルピストン式液圧回転機。
2. The valve plate turning mechanism according to claim 1, wherein the valve plate turning mechanism is provided between the turning lever and the casing and a turning angle of the valve plate increases. A biasing means for increasing a spring constant, and the valve plate is rotated against the biasing means by guiding hydraulic oil from the high pressure port provided between the rotating lever and the casing. 2. The axial piston type hydraulic rotary machine according to claim 1, further comprising a rotary actuator.
【請求項3】 前記付勢手段は前記回動レバーとケーシ
ングとの間に配設された複数個のスプリングにより構成
してなる請求項2に記載のアキシャルピストン式液圧回
転機。
3. An axial piston type hydraulic rotary machine according to claim 2, wherein said urging means comprises a plurality of springs disposed between said rotary lever and said casing.
【請求項4】 前記付勢手段は、互いに異なる自由長を
もって並列に配設された複数のコイルスプリングにより
構成してなる請求項2または3に記載のアキシャルピス
トン式液圧回転機。
4. The axial piston type hydraulic rotary machine according to claim 2, wherein said urging means comprises a plurality of coil springs arranged in parallel with different free lengths.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109185093A (en) * 2018-10-30 2019-01-11 郑州黄河众工机电科技有限公司 A kind of plunger pump and sundstrand pump
CN109209805A (en) * 2018-11-09 2019-01-15 力源液压(苏州)有限公司 A kind of variable piston pump port plate automatic regulating apparatus

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