JP2003148328A - 可変容量形ピストンポンプの容量制御装置 - Google Patents
可変容量形ピストンポンプの容量制御装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】定トルク制御装置10と負荷感応制御装置20を有
し、定トルク制御を優先するポンプの容量制御装置にお
いて、負荷感応制御装置20のコントロールシリンダの後
端圧力が０の場合においても、斜板からコントロールシ
リンダの先端が離れる状態が発生することがなく、騒音
を低減したポンプ容量制御装置を提供。 【解決手段】コントロールシリンダ31は、斜板１と当接
して定トルク制御機構10のスプリング11を押す方向に斜
板を押す小中空ピストン33と、小中空ピストン33外周と
互いに開口部を合わせて嵌合する中空ピストン34と、中
空ピストン34外周と嵌合しかつ絞り弁49の差圧を中空ピ
ストン34底部に導く油路32を有する中空コントロールシ
リンダ31とを有し、小中空ピストン33と中空ピストン34
との間に小スプリング35を配置し、かつ斜板１と当接す
る小中空ピストン32底部に常時ポンプドレンと連通する
ドレン油路36を設けた。
し、定トルク制御を優先するポンプの容量制御装置にお
いて、負荷感応制御装置20のコントロールシリンダの後
端圧力が０の場合においても、斜板からコントロールシ
リンダの先端が離れる状態が発生することがなく、騒音
を低減したポンプ容量制御装置を提供。 【解決手段】コントロールシリンダ31は、斜板１と当接
して定トルク制御機構10のスプリング11を押す方向に斜
板を押す小中空ピストン33と、小中空ピストン33外周と
互いに開口部を合わせて嵌合する中空ピストン34と、中
空ピストン34外周と嵌合しかつ絞り弁49の差圧を中空ピ
ストン34底部に導く油路32を有する中空コントロールシ
リンダ31とを有し、小中空ピストン33と中空ピストン34
との間に小スプリング35を配置し、かつ斜板１と当接す
る小中空ピストン32底部に常時ポンプドレンと連通する
ドレン油路36を設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は建設機械や一般産業機械
の油圧源として用いられる可変容量形のアキシャルピス
トンポンプの容量制御装置に関する。
の油圧源として用いられる可変容量形のアキシャルピス
トンポンプの容量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の可変容量形ピストンポンプの容量
制御装置としては、例えば図６、及び図２に示すよう
に、定トルク制御装置10と負荷感応制御（以下ＬＳ制御
という）装置20を有し、定トルク制御を優先する容量制
御装置であった。シャフト３とスプライン２で連結され
たシリンダブロック４内に配置された複数本のピストン
６が嵌合されており、ピストン６とシュー５はカシメに
よって連結されている。ピストン６とシュー５は油圧力
で斜板１に押し付けられ、シューパッド７は斜板１の平
面に沿って摺動する。斜板１はシャフト３の回転に対し
て相対回転不能にかつ揺動ピン８で支持され傾転可能
に、ケーシング９内に支持されている。
制御装置としては、例えば図６、及び図２に示すよう
に、定トルク制御装置10と負荷感応制御（以下ＬＳ制御
という）装置20を有し、定トルク制御を優先する容量制
御装置であった。シャフト３とスプライン２で連結され
たシリンダブロック４内に配置された複数本のピストン
６が嵌合されており、ピストン６とシュー５はカシメに
よって連結されている。ピストン６とシュー５は油圧力
で斜板１に押し付けられ、シューパッド７は斜板１の平
面に沿って摺動する。斜板１はシャフト３の回転に対し
て相対回転不能にかつ揺動ピン８で支持され傾転可能
に、ケーシング９内に支持されている。
【０００３】ポンプが回転されると、複数本のピストン
６合力の作用点の中心C2が斜板１の傾動中心C1より反定
トルク制御装置10側に僅かに L Pだけずらされているこ
とにより、複数本のピストン６の合力F P が発生する。
定トルク制御は、ポンプ容量を小さくする方向に作用す
る複数本のピストン６の合力F P と、斜板１の傾動中心
C1に対して、斜板１の傾転モーメントM p とピストン合
力の作用点の中心C2と反対側に設けられたスプリング11
の作用力F s によって生ずる、ポンプ容量を大きくする
方向に作用する斜板の傾転モーメントM S 、との釣り合
いによって行われ、ピストンの合力F P によって容量が
小さくなる方向に、スプリング11の作用力F s によって
容量が大きくなる方向に、それぞれモーメントが働く構
造になっている。
６合力の作用点の中心C2が斜板１の傾動中心C1より反定
トルク制御装置10側に僅かに L Pだけずらされているこ
とにより、複数本のピストン６の合力F P が発生する。
定トルク制御は、ポンプ容量を小さくする方向に作用す
る複数本のピストン６の合力F P と、斜板１の傾動中心
C1に対して、斜板１の傾転モーメントM p とピストン合
力の作用点の中心C2と反対側に設けられたスプリング11
の作用力F s によって生ずる、ポンプ容量を大きくする
方向に作用する斜板の傾転モーメントM S 、との釣り合
いによって行われ、ピストンの合力F P によって容量が
小さくなる方向に、スプリング11の作用力F s によって
容量が大きくなる方向に、それぞれモーメントが働く構
造になっている。
【０００４】一方でＬＳ制御は、シリンダブロック４に
対して、定トルク制御を行う定トルク制御装置10の反対
側に配置されたコントロールシリンダ21の後端に、図６
の負荷感応制御（ＬＳ制御）装置20の油圧回路図を示す
図２に設けられた絞り弁50の、前後差圧が一定になるよ
うな流量を吐出するように、ポンプに設けられた制御弁
49で、制御された圧油が油路22を通り流れ込み、斜板１
の角度が制御される。図６の可変容量形ピストンポンプ
の容量制御装置は、定トルク制御を基本に、定トルク制
御範囲内で、負荷が要求する流量（絞り弁の開度に比例
した流量）が少ないときには最小限の流量のみを吐出す
る負荷感応制御機能（ＬＳ制御）を有する。
対して、定トルク制御を行う定トルク制御装置10の反対
側に配置されたコントロールシリンダ21の後端に、図６
の負荷感応制御（ＬＳ制御）装置20の油圧回路図を示す
図２に設けられた絞り弁50の、前後差圧が一定になるよ
うな流量を吐出するように、ポンプに設けられた制御弁
49で、制御された圧油が油路22を通り流れ込み、斜板１
の角度が制御される。図６の可変容量形ピストンポンプ
の容量制御装置は、定トルク制御を基本に、定トルク制
御範囲内で、負荷が要求する流量（絞り弁の開度に比例
した流量）が少ないときには最小限の流量のみを吐出す
る負荷感応制御機能（ＬＳ制御）を有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】定トルク制御はポンプ
の負荷圧力で押されるピストンの合力によるモーメント
F P によって優先的に制御されるため、ＬＳ制御のコン
トロールシリンダ21の後端圧力が０の場合、即ち定トル
ク制御で制御された流量が、図２に示す油圧回路に設け
られた絞り弁50の開度と制御弁49の設定差圧によって決
定される流量より小さいときは、コントロールシリンダ
21は停止し、コントロールシリンダ21は押されて斜板１
に向けて移動しないので、斜板１からコントロールシリ
ンダ21の先端が離れる状態が発生する。複数のピストン
６の合力によるモーメントF P はシリンダブロック４が
回転することにより、周波数：ｆ1 ＝Ｚ×Ｎ／６０(Hz)
の加振モーメントの変動を受け振動するため、コントロ
ールシリンダ21から離れる際に上記周波数の金属接触音
が発生する。定トルク制御領域で斜板はピストン合力に
よるモーメントM p と対抗するスプリング11の力による
モーメントM S との釣り合いで位置決めされが、ピスト
ン合力及び合力の作用点の中心C2の位置は、圧力一定の
条件であっても、シリンダブロック（軸）の回転によっ
て変動するために斜板１の微振動を引き起こす。このた
め、斜板とコントロールシリンダ21が離れるような状態
（定トルク制御及び負荷感応制御をする可変容量形ピス
トンポンプのＰ−Ｑ曲線を示すグラフである図４のカッ
ト点付近）では、斜板とコントロールシリンダの断続的
な金属接触によって、斜板振動の周波数を基本とした大
きな騒音が発生した。これは、金属同士の断続的な接触
によって振動が本体へ伝播し、その振動が空中で伝播す
ることで発生したものである。
の負荷圧力で押されるピストンの合力によるモーメント
F P によって優先的に制御されるため、ＬＳ制御のコン
トロールシリンダ21の後端圧力が０の場合、即ち定トル
ク制御で制御された流量が、図２に示す油圧回路に設け
られた絞り弁50の開度と制御弁49の設定差圧によって決
定される流量より小さいときは、コントロールシリンダ
21は停止し、コントロールシリンダ21は押されて斜板１
に向けて移動しないので、斜板１からコントロールシリ
ンダ21の先端が離れる状態が発生する。複数のピストン
６の合力によるモーメントF P はシリンダブロック４が
回転することにより、周波数：ｆ1 ＝Ｚ×Ｎ／６０(Hz)
の加振モーメントの変動を受け振動するため、コントロ
ールシリンダ21から離れる際に上記周波数の金属接触音
が発生する。定トルク制御領域で斜板はピストン合力に
よるモーメントM p と対抗するスプリング11の力による
モーメントM S との釣り合いで位置決めされが、ピスト
ン合力及び合力の作用点の中心C2の位置は、圧力一定の
条件であっても、シリンダブロック（軸）の回転によっ
て変動するために斜板１の微振動を引き起こす。このた
め、斜板とコントロールシリンダ21が離れるような状態
（定トルク制御及び負荷感応制御をする可変容量形ピス
トンポンプのＰ−Ｑ曲線を示すグラフである図４のカッ
ト点付近）では、斜板とコントロールシリンダの断続的
な金属接触によって、斜板振動の周波数を基本とした大
きな騒音が発生した。これは、金属同士の断続的な接触
によって振動が本体へ伝播し、その振動が空中で伝播す
ることで発生したものである。
【０００６】本発明の課題は、定トルク制御装置10と負
荷感応制御（以下ＬＳ制御という）装置20を有し、定ト
ルク制御を優先するポンプの容量制御装置において、Ｌ
Ｓ制御のコントロールシリンダの後端圧力が０の場合に
おいても、斜板からコントロールシリンダの先端が離れ
る状態が発生することがなく、かかる状態によって発生
する大きな騒音を低減した可変容量形ピストンポンプの
容量制御装置を提供することにある。
荷感応制御（以下ＬＳ制御という）装置20を有し、定ト
ルク制御を優先するポンプの容量制御装置において、Ｌ
Ｓ制御のコントロールシリンダの後端圧力が０の場合に
おいても、斜板からコントロールシリンダの先端が離れ
る状態が発生することがなく、かかる状態によって発生
する大きな騒音を低減した可変容量形ピストンポンプの
容量制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、シャフトと共
に回転可能にケーシング内に支持されたシリンダブロッ
クと、シリンダブロックに軸方向摺接可能に挿入された
複数個のピストンの頭部と摺接可能にされかつシャフト
の回転に対して相対回転不能にかつ傾転可能にケーシン
グ内に支持された斜板とを有し、ピストン合力とスプリ
ング力の釣り合いからなる定トルク制御を行うと共に、
ポンプ吐出側に設けられた絞り弁の開度に応じてポンプ
容量を制御するポンプ制御弁とコントロールシリンダを
持った可変容量形のピストンポンプにおいて、前記コン
トロールシリンダは前記斜板と当接して前記スプリング
を押す方向に斜板を押す小中空ピストンと、小中空ピス
トン外周と互いに開口部を合わせて嵌合する中空ピスト
ンと、中空ピストン外周と嵌合しかつ前記絞り弁の差圧
を前記ポンプ制御弁を介して中空ピストン底部に導く油
路を有する中空シリンダとを有し、前記小中空ピストン
と中空ピストンとの間に小スプリングを配置し、前記斜
板と当接する小中空ピストン底部に常時ポンプドレンと
連通するドレン油路を設けたことを特徴とする可変容量
形ピストンポンプの容量制御装置を提供することによ
り、上述した課題を解決した。前記小中空ピストンと中
空ピストンとは、逆に斜板と当接して前記スプリングを
押す方向に斜板を押す中空ピストンを中空ピストンと
し、この中空ピストン内周と嵌合する小中空ピストンに
されてもよい。
に回転可能にケーシング内に支持されたシリンダブロッ
クと、シリンダブロックに軸方向摺接可能に挿入された
複数個のピストンの頭部と摺接可能にされかつシャフト
の回転に対して相対回転不能にかつ傾転可能にケーシン
グ内に支持された斜板とを有し、ピストン合力とスプリ
ング力の釣り合いからなる定トルク制御を行うと共に、
ポンプ吐出側に設けられた絞り弁の開度に応じてポンプ
容量を制御するポンプ制御弁とコントロールシリンダを
持った可変容量形のピストンポンプにおいて、前記コン
トロールシリンダは前記斜板と当接して前記スプリング
を押す方向に斜板を押す小中空ピストンと、小中空ピス
トン外周と互いに開口部を合わせて嵌合する中空ピスト
ンと、中空ピストン外周と嵌合しかつ前記絞り弁の差圧
を前記ポンプ制御弁を介して中空ピストン底部に導く油
路を有する中空シリンダとを有し、前記小中空ピストン
と中空ピストンとの間に小スプリングを配置し、前記斜
板と当接する小中空ピストン底部に常時ポンプドレンと
連通するドレン油路を設けたことを特徴とする可変容量
形ピストンポンプの容量制御装置を提供することによ
り、上述した課題を解決した。前記小中空ピストンと中
空ピストンとは、逆に斜板と当接して前記スプリングを
押す方向に斜板を押す中空ピストンを中空ピストンと
し、この中空ピストン内周と嵌合する小中空ピストンに
されてもよい。
【０００８】
【発明の効果】かかる構成により、定トルク制御装置10
と負荷感応制御（以下ＬＳ制御という）装置20を有し、
定トルク制御を優先するポンプの容量制御装置におい
て、ＬＳ制御のコントロールシリンダの後端圧力が０の
場合においても、斜板からコントロールシリンダの先端
が離れる状態が発生することがなく、かかる状態によっ
て発生する大きな騒音を低減した可変容量形ピストンポ
ンプの容量制御装置を提供するものとなった。好ましく
は、絞り弁及び絞り弁の差圧を中空ピストン底部に導く
制御弁は可変容量形ピストンポンプのハウジングに設け
ることにより、よりコンパクトなポンプとすることがで
きる。
と負荷感応制御（以下ＬＳ制御という）装置20を有し、
定トルク制御を優先するポンプの容量制御装置におい
て、ＬＳ制御のコントロールシリンダの後端圧力が０の
場合においても、斜板からコントロールシリンダの先端
が離れる状態が発生することがなく、かかる状態によっ
て発生する大きな騒音を低減した可変容量形ピストンポ
ンプの容量制御装置を提供するものとなった。好ましく
は、絞り弁及び絞り弁の差圧を中空ピストン底部に導く
制御弁は可変容量形ピストンポンプのハウジングに設け
ることにより、よりコンパクトなポンプとすることがで
きる。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態の可変容量
形ピストンポンプの容量制御装置を示す図１乃至図５を
参照して説明する。図１に全体断面図で示す可変容量形
ピストンポンプの容量制御装置は、定トルク制御装置10
と負荷感応制御（以下ＬＳ制御という）装置30とを有
し、定トルク制御を優先する可変制御装置である。シャ
フト３とスプライン２で連結されたシリンダブロック４
内に配置された複数本のピストン６が嵌合されており、
ピストン６とシュー５はカシメによって連結されてい
る。ピストン６とシュー５は油圧力で斜板１に押し付け
られシューパッド７は斜板１の平面に沿って摺動する。
斜板１はシャフト３の回転に対して相対回転不能に、か
つ揺動ピン８で支持されて傾転可能に、ケーシング９内
に支持されている。
形ピストンポンプの容量制御装置を示す図１乃至図５を
参照して説明する。図１に全体断面図で示す可変容量形
ピストンポンプの容量制御装置は、定トルク制御装置10
と負荷感応制御（以下ＬＳ制御という）装置30とを有
し、定トルク制御を優先する可変制御装置である。シャ
フト３とスプライン２で連結されたシリンダブロック４
内に配置された複数本のピストン６が嵌合されており、
ピストン６とシュー５はカシメによって連結されてい
る。ピストン６とシュー５は油圧力で斜板１に押し付け
られシューパッド７は斜板１の平面に沿って摺動する。
斜板１はシャフト３の回転に対して相対回転不能に、か
つ揺動ピン８で支持されて傾転可能に、ケーシング９内
に支持されている。
【００１０】ポンプが回転されると、複数本のピストン
６合力の作用点の中心C2が斜板１の傾動中心C1より反定
トルク制御装置10側に僅かに L Pだけずらされているこ
とにより、複数本のピストン６の合力F P が発生する。
定トルク制御は、ポンプ容量を小さくする方向に作用す
る複数本のピストン６の合力F P と、斜板１の傾動中心
C1に対して、斜板１の傾転モーメントM p （M p = F P
× L P）と、ピストン合力の作用点の中心C2と反対側に
設けられたスプリング11の作用力F s によって生ずる、
ポンプ容量を大きくする方向に作用する斜板の傾転モー
メントM S （MS = F s × LS ）と、の釣り合いによっ
て行われ、ピストンの合力F P によってポンプ容量が小
さくなる方向に、スプリング11の作用力F s によってポ
ンプ容量が大きくなる方向に、それぞれモーメントが働
く構造になっている。
６合力の作用点の中心C2が斜板１の傾動中心C1より反定
トルク制御装置10側に僅かに L Pだけずらされているこ
とにより、複数本のピストン６の合力F P が発生する。
定トルク制御は、ポンプ容量を小さくする方向に作用す
る複数本のピストン６の合力F P と、斜板１の傾動中心
C1に対して、斜板１の傾転モーメントM p （M p = F P
× L P）と、ピストン合力の作用点の中心C2と反対側に
設けられたスプリング11の作用力F s によって生ずる、
ポンプ容量を大きくする方向に作用する斜板の傾転モー
メントM S （MS = F s × LS ）と、の釣り合いによっ
て行われ、ピストンの合力F P によってポンプ容量が小
さくなる方向に、スプリング11の作用力F s によってポ
ンプ容量が大きくなる方向に、それぞれモーメントが働
く構造になっている。
【００１１】ＬＳ制御装置30は、シリンダブロック４に
対して定トルク制御を行うスプリング11の反対側に配置
されたコントロールシリンダ31の後端に、図６の可変容
量形ピストンポンプの負荷感応制御（ＬＳ制御）装置の
油圧回路図である図２に示すＬＳ制御装置に設けられた
絞り弁50の前後差圧が一定になるような流量を吐出する
ようにポンプに設けられた制御弁49で、制御された圧油
が油路32を通り流れ込み、斜板１の角度が制御される。
本発明の可変容量形ピストンポンプの容量制御装置は、
定トルク制御を基本に、定トルク制御範囲内で、負荷が
要求する流量（絞り弁の開度に比例した流量）が少ない
ときには最小限の流量のみを吐出する負荷感応制御機能
（ＬＳ制御）を有し、図４に示すポンプのＰ−Ｑ特性以
内で絞り弁50の開度に応じた流量を吐出するように制御
される。
対して定トルク制御を行うスプリング11の反対側に配置
されたコントロールシリンダ31の後端に、図６の可変容
量形ピストンポンプの負荷感応制御（ＬＳ制御）装置の
油圧回路図である図２に示すＬＳ制御装置に設けられた
絞り弁50の前後差圧が一定になるような流量を吐出する
ようにポンプに設けられた制御弁49で、制御された圧油
が油路32を通り流れ込み、斜板１の角度が制御される。
本発明の可変容量形ピストンポンプの容量制御装置は、
定トルク制御を基本に、定トルク制御範囲内で、負荷が
要求する流量（絞り弁の開度に比例した流量）が少ない
ときには最小限の流量のみを吐出する負荷感応制御機能
（ＬＳ制御）を有し、図４に示すポンプのＰ−Ｑ特性以
内で絞り弁50の開度に応じた流量を吐出するように制御
される。
【００１２】本発明のＬＳ制御装置30は、コントロール
シリンダ31の中空ピストンを二重構造とし、斜板１と当
接して定トルク制御機構10のスプリング11を押す方向に
斜板を押す小中空ピストン33と、小中空ピストン33外周
と互いに開口部を合わせて嵌合する中空ピストン34と、
中空ピストン34外周と嵌合しかつ制御弁49（図２）で制
御された圧油を中空ピストン34底部に導く油路32を有す
る中空コントロールシリンダ31とを有し、小中空ピスト
ン33と中空ピストン34との間に小スプリング35を配置
し、かつ斜板１と当接する小中空ピストン32底部に常時
ポンプドレンと連通するドレン油路36を設けた。小中空
ピストン33と中空ピストン34とは、逆に斜板と当接して
前記スプリングを押す方向に斜板を押す中空ピストンを
中空ピストン34とし、この中空ピストン34内周と嵌合す
る小中空ピストン33とにされてもよい（共に図示せ
ず）。絞り弁50及び絞り弁50の差圧を中空ピストン34底
部に導く制御弁49は可変容量形ピストンポンプのハウジ
ング９に設けられているが、可変容量形ピストンポンプ
に隣接して設けられてもよい（共に図示せず）。
シリンダ31の中空ピストンを二重構造とし、斜板１と当
接して定トルク制御機構10のスプリング11を押す方向に
斜板を押す小中空ピストン33と、小中空ピストン33外周
と互いに開口部を合わせて嵌合する中空ピストン34と、
中空ピストン34外周と嵌合しかつ制御弁49（図２）で制
御された圧油を中空ピストン34底部に導く油路32を有す
る中空コントロールシリンダ31とを有し、小中空ピスト
ン33と中空ピストン34との間に小スプリング35を配置
し、かつ斜板１と当接する小中空ピストン32底部に常時
ポンプドレンと連通するドレン油路36を設けた。小中空
ピストン33と中空ピストン34とは、逆に斜板と当接して
前記スプリングを押す方向に斜板を押す中空ピストンを
中空ピストン34とし、この中空ピストン34内周と嵌合す
る小中空ピストン33とにされてもよい（共に図示せ
ず）。絞り弁50及び絞り弁50の差圧を中空ピストン34底
部に導く制御弁49は可変容量形ピストンポンプのハウジ
ング９に設けられているが、可変容量形ピストンポンプ
に隣接して設けられてもよい（共に図示せず）。
【００１３】定トルク制御はポンプの負荷圧力で押され
るピストンの合力によるモーメントM p によって優先的
に制御されるため、ＬＳ制御のコントロールシリンダ31
の後端圧力が０の場合、即ち定トルク制御された流量が
図２に示す油圧回路に設けられた絞り弁50の開度と制御
弁49の設定差圧によって決定される流量より少ないとき
は、圧油が無くポンプが定トルク制御領域になり、斜板
１がコントロールシリンダ31から離れようとするときに
おいても、小スプリング35の力によって小中空ピストン
33が斜板１に追従し、離れ際での接触音を低減する。小
スプリング35の定数及び小中空ピストン33の質量は、斜
板１の振動数：ｆ1 に、小中空ピストン33が追従でき
るよう小中空ピストン33の質量と小スプリング35のバネ
定数によって決定される固有振動数：ｆ２が ｆ１＜ｆ２ を満たすように選定される。 基本周波数 奇数ピストンの場合：ｆ＝２＊ＺＮ／６０ 偶数ピストンの場合：ｆ＝ＺＮ／６０ ここにＺ：ピストン本数、Ｎ：回転数 に追従出来るよ
うに その固有振動数：ｆc （∝√( ｋ／ｍ））が、斜板基本
振動数以上となるようにバネ定数と質量が決定される。
ここに ｋ：バネ定数、ｍ：小中空ピストン33質量
るピストンの合力によるモーメントM p によって優先的
に制御されるため、ＬＳ制御のコントロールシリンダ31
の後端圧力が０の場合、即ち定トルク制御された流量が
図２に示す油圧回路に設けられた絞り弁50の開度と制御
弁49の設定差圧によって決定される流量より少ないとき
は、圧油が無くポンプが定トルク制御領域になり、斜板
１がコントロールシリンダ31から離れようとするときに
おいても、小スプリング35の力によって小中空ピストン
33が斜板１に追従し、離れ際での接触音を低減する。小
スプリング35の定数及び小中空ピストン33の質量は、斜
板１の振動数：ｆ1 に、小中空ピストン33が追従でき
るよう小中空ピストン33の質量と小スプリング35のバネ
定数によって決定される固有振動数：ｆ２が ｆ１＜ｆ２ を満たすように選定される。 基本周波数 奇数ピストンの場合：ｆ＝２＊ＺＮ／６０ 偶数ピストンの場合：ｆ＝ＺＮ／６０ ここにＺ：ピストン本数、Ｎ：回転数 に追従出来るよ
うに その固有振動数：ｆc （∝√( ｋ／ｍ））が、斜板基本
振動数以上となるようにバネ定数と質量が決定される。
ここに ｋ：バネ定数、ｍ：小中空ピストン33質量
【００１４】本発明によって、図３に示されるような定
トルク制御のカット点付近においても小スプリング35の
力によって小中空ピストン33が斜板１に追従し、離れ際
でのポンプ騒音、或いはＬＳ制御領域から定トルク制御
に移行する場合のポンプ騒音を低減できるものとなっ
た。本発明による騒音低減効果の一例を、本発明装置と
従来装置との騒音低減効果の比較グラフである図５に示
す。従来大きな騒音の発生は、負荷圧力10MPa 付近で顕
著に表れていたが本発明によりカット点付近のピークが
軽減されていることがわかる。騒音低減値は回転数によ
り異なるが、３〜５ｄＢであった。
トルク制御のカット点付近においても小スプリング35の
力によって小中空ピストン33が斜板１に追従し、離れ際
でのポンプ騒音、或いはＬＳ制御領域から定トルク制御
に移行する場合のポンプ騒音を低減できるものとなっ
た。本発明による騒音低減効果の一例を、本発明装置と
従来装置との騒音低減効果の比較グラフである図５に示
す。従来大きな騒音の発生は、負荷圧力10MPa 付近で顕
著に表れていたが本発明によりカット点付近のピークが
軽減されていることがわかる。騒音低減値は回転数によ
り異なるが、３〜５ｄＢであった。
【図１】本発明の実施形態の可変容量形ピストンポンプ
の容量制御装置を示す全体断面図。
の容量制御装置を示す全体断面図。
【図２】図１及び図６の可変容量形ピストンポンプの負
荷感応制御（ＬＳ制御）装置の油圧回路図。
荷感応制御（ＬＳ制御）装置の油圧回路図。
【図３】図１の可変容量形ピストンポンプの容量制御装
置の斜板がコントロールシリンダから離れようとすると
きの小中空ピストンが斜板に追従する状態を示す全体断
面図。
置の斜板がコントロールシリンダから離れようとすると
きの小中空ピストンが斜板に追従する状態を示す全体断
面図。
【図４】定トルク制御及び負荷感応制御をする可変容量
形ピストンポンプのＰ−Ｑ曲線を示すグラフ。
形ピストンポンプのＰ−Ｑ曲線を示すグラフ。
【図５】本発明装置と従来装置との騒音低減効果の比較
グラフ。
グラフ。
【図６】従来の可変容量形ピストンポンプの容量制御装
置を示す全体断面図。
置を示す全体断面図。
１・・斜板 ２・・スプライン
３・・シャフト ４・・シリンダブロック
９・・ハウジング １０・・定トルク制御装
置 １１・・スプリング １２・・アーム ３０・・負荷感応制御装置 ３１・・コントロールシ
リンダ ３２・・油路 ３３・・小中空ピストン ３４・・中空ピストン ３５・・小スプリング ３６・・ドレン油路
置 １１・・スプリング １２・・アーム ３０・・負荷感応制御装置 ３１・・コントロールシ
リンダ ３２・・油路 ３３・・小中空ピストン ３４・・中空ピストン ３５・・小スプリング ３６・・ドレン油路
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フロントページの続き
(72)発明者 池生 慎一
富山県富山市不二越本町一丁目１番１号株
式会社不二越内
Ｆターム(参考） 3H045 AA04 AA24 AA33 BA13 BA38
CA03 CA07 EA13 EA33
3H070 AA01 BB04 CC02 CC13
Claims (3)
- 【請求項１】シャフトと共に回転可能にケーシング内に
支持されたシリンダブロックと、シリンダブロックに軸
方向摺接可能に挿入された複数個のピストンの頭部と摺
接可能にされかつシャフトの回転に対して相対回転不能
にかつ傾転可能にケーシング内に支持された斜板とを有
し、ピストン合力とスプリング力の釣り合いからなる定
トルク制御を行うと共に、ポンプ吐出側に設けられた絞
り弁の開度に応じてポンプ容量を制御するポンプ制御弁
とコントロールシリンダを持った可変容量形のピストン
ポンプにおいて、前記コントロールシリンダは前記斜板
と当接して前記スプリングを押す方向に斜板を押す小中
空ピストンと、小中空ピストン外周と互いに開口部を合
わせて嵌合する中空ピストンと、中空ピストン外周と嵌
合しかつ前記絞り弁の差圧を前記ポンプ制御弁を介して
中空ピストン底部に導く油路を有する中空シリンダとを
有し、前記小中空ピストンと中空ピストンとの間に小ス
プリングを配置し、前記斜板と当接する小中空ピストン
底部に常時ポンプドレンと連通するドレン油路を設けた
ことを特徴とする可変容量形ピストンポンプの容量制御
装置。 - 【請求項２】シャフトと共に回転可能にケーシング内に
支持されたシリンダブロックと、シリンダブロックに軸
方向摺接可能に挿入された複数個のピストンの頭部と摺
接可能にされかつシャフトの回転に対して相対回転不能
にかつ傾転可能にケーシング内に支持された斜板とを有
し、ピストン合力とスプリング力の釣り合いからなる定
トルク制御を行うと共に、ポンプ吐出側に設けられた絞
り弁の開度に応じてポンプ容量を制御するポンプ制御弁
とコントロールシリンダを持った可変容量形のピストン
ポンプにおいて、前記コントロールシリンダは前記斜板
と当接して前記スプリングを押す方向に斜板を押す中空
ピストンと、中空ピストン内周と互いに開口部を合わせ
て嵌合する小中空ピストンと、中空ピストン外周と嵌合
しかつ前記絞り弁の差圧を前記ポンプ制御弁を介して小
中空ピストン底部に導く油路を有する中空シリンダとを
有し、前記中空ピストンと小中空ピストンと間に小スプ
リングを配置し、前記斜板と当接する中空ピストン底部
に常時ポンプドレンと連通するドレン油路を設けたこと
を特徴とする可変容量形ピストンポンプの容量制御装
置。 - 【請求項３】前記絞り弁及び絞り弁の差圧を中空ピスト
ン底部に導く制御弁板は可変容量形ピストンポンプのハ
ウジングに設けられたことを特徴とする請求項１又は請
求項２記載の可変容量形ピストンポンプの容量制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001349697A JP3816786B2 (ja) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | 可変容量形ピストンポンプの容量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001349697A JP3816786B2 (ja) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | 可変容量形ピストンポンプの容量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003148328A true JP2003148328A (ja) | 2003-05-21 |
| JP3816786B2 JP3816786B2 (ja) | 2006-08-30 |
Family
ID=19162326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001349697A Expired - Lifetime JP3816786B2 (ja) | 2001-11-15 | 2001-11-15 | 可変容量形ピストンポンプの容量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3816786B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI417461B (ja) * | 2010-05-21 | 2013-12-01 | ||
| CN103930673A (zh) * | 2011-11-25 | 2014-07-16 | 萱场工业株式会社 | 斜板式活塞泵 |
| WO2019080384A1 (zh) * | 2017-10-29 | 2019-05-02 | 安徽理工大学 | 一种全外排压紧式轴向柱塞泵或马达 |
| CN115711210A (zh) * | 2022-12-02 | 2023-02-24 | 青岛力克川液压机械有限公司 | 变量机构及采用该变量机构的柱塞泵和柱塞马达 |
-
2001
- 2001-11-15 JP JP2001349697A patent/JP3816786B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI417461B (ja) * | 2010-05-21 | 2013-12-01 | ||
| CN103930673A (zh) * | 2011-11-25 | 2014-07-16 | 萱场工业株式会社 | 斜板式活塞泵 |
| WO2019080384A1 (zh) * | 2017-10-29 | 2019-05-02 | 安徽理工大学 | 一种全外排压紧式轴向柱塞泵或马达 |
| CN115711210A (zh) * | 2022-12-02 | 2023-02-24 | 青岛力克川液压机械有限公司 | 变量机构及采用该变量机构的柱塞泵和柱塞马达 |
| CN115711210B (zh) * | 2022-12-02 | 2023-10-13 | 青岛力克川液压机械有限公司 | 变量机构及采用该变量机构的柱塞泵和柱塞马达 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3816786B2 (ja) | 2006-08-30 |
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