JP2003232278A - 改良された可変吐出量アキシァルピストンポンプ - Google Patents
改良された可変吐出量アキシァルピストンポンプInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 静的弾性圧力シールをのみ用いて複数のセ
ンサが取り付けられた可変吐出量アキシャルピストン型
油圧ポンプを提供すること。 【解決手段】 ポンプハウジング（１２）を有する可
変吐出量アキシャルピストン型油圧ポンプであって、一
部が前記ポンプハウジング（１２）内に受容されると共
に別の一部が前記ポンプハウジング（１２）に取り外し
可能に固定された位置センサハウジング（１１０）内に
受容され、かつ静的な弾性流体圧力シール（１１４）の
みにより高圧流体の漏れがシールされた協動ポンプ回転
速度センサアセンブリ（１００）、スラストプレート傾
斜位置センサアセンブリ、及び作動圧力動作状態センサ
アセンブリを含む前記可変吐出量アキシャルピストン型
油圧ポンプ。
ンサが取り付けられた可変吐出量アキシャルピストン型
油圧ポンプを提供すること。 【解決手段】 ポンプハウジング（１２）を有する可
変吐出量アキシャルピストン型油圧ポンプであって、一
部が前記ポンプハウジング（１２）内に受容されると共
に別の一部が前記ポンプハウジング（１２）に取り外し
可能に固定された位置センサハウジング（１１０）内に
受容され、かつ静的な弾性流体圧力シール（１１４）の
みにより高圧流体の漏れがシールされた協動ポンプ回転
速度センサアセンブリ（１００）、スラストプレート傾
斜位置センサアセンブリ、及び作動圧力動作状態センサ
アセンブリを含む前記可変吐出量アキシャルピストン型
油圧ポンプ。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は油圧ポンプに関連
し、特に、ポンプの長い動作寿命に亘って補助センサの
液漏れを低減すると共にポンプアセンブリのより効率的
な運転が可能となる改善された可変吐出量アキシァルピ
ストンポンプに関連する。 【０００２】 【従来の技術】高圧油圧系のポンプに、ポンプの運転状
態を絶え間なく監視するために１或いは複数のセンサを
取り付けることが重要になってきている。高圧油圧系が
可変吐出量アキシャルピストン型ポンプを採用している
場合は、通常はポンプの回転速度及びポンプスラストプ
レートの傾斜角度の両方を検出して、ポンプの容積ポン
ピング速度が測定される。更に、油圧系の可変吐出量ア
キシャルピストン型ポンプには、ポンプ吐出圧及びポン
プ負荷圧を監視する圧力センサが設けられるのが一般的
である。ポンプ負荷圧は、ポンプスラストプレート（傾
斜板）の相対的な傾斜角度を効果的に制御するためのフ
ィードバック用圧力である。 【０００３】これまでは、動的弾性シールがセンサ回転
要素と接触するようにして様々なポンプ運転状態センサ
がポンプに配設される場合、ポンプの長い動作寿命に亘
って侵食及びそれに伴う液漏れが起こらないようにする
ために、動的弾性圧力シール及び静的な弾性圧力シール
の両方を用いるのが一般的であった。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の主な
目的は、静的弾性圧力シールのみが用いられた複数のセ
ンサが取り付けられた可変吐出量アキシャルピストン型
油圧ポンプを提供することである。 【０００５】本発明の目的はまた、ポンプへの組み付け
が容易な複数のセンサが取り付けられた可変吐出量アキ
シャルピストン型油圧ポンプを提供することである。 【０００６】本発明の他の目的は、以降の詳細な説明、
図面、及び前述の請求の範囲から明らかになるであろ
う。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明の油圧ポンプは、
ポンプハウジング内に収容された従来の可変吐出量油圧
ポンプと、そのポンプハウジング内に部分的に受容され
と共に、そのポンプハウジングに取り外し可能に取り付
けられた別の位置センサハウジング内に部分的に受容さ
れた協動ポンプ作動状態センサアセンブリとを含む。油
圧ポンプは、回転ポンプバレル内に受容された複数の可
変ストローク流体ポンピングピストンと、流体ポンピン
グピストンと協動する角度調節性ピストンスラストプレ
ートと、様々な従来の流体通路とを含む。 【０００８】協動ポンプ作動状態センサアセンブリは、
ポンプスラストプレート位置の変化に応答するピストン
スラストプレート位置センサアセンブリと、ポンプバレ
ル回転速度センサアセンブリと、ポンプ作動または吐出
圧センサアセンブリとを含む。ポンプ作動状態センサア
センブリの設備に、ポンプ負荷フィードバック圧力セン
サアセンブリを含めると好都合である。それぞれの場合
において、静的な（即ち、非劣化性）弾性圧力シールの
みを用いて、センサボディの周りから油漏れが生じない
ようにポンプ及びピストンセンサアセンブリのハウジン
グをシールする。 【０００９】 【発明の実施の形態】図１−図４は、本発明を適用でき
る一般的な圧力補償型の可変吐出量型アキシャルピスト
ンポンプ１０の詳細な構造を示す。ポンプ１０は、取付
けパイロットエンド１４及び他端のポートキャップ１６
を有する中央のポンプハウジング１２、並びにカム支持
体即ちクレードルに回動可能に取り付けられたロッカー
カムを含む。ポートキャップ１６がねじ１７によりハウ
ジング１２に連結されている。 【００１０】ハウジング１２は、駆動軸２０に取り付け
られた回転バレル１８を収容するキャビティを画定して
いる。駆動軸２０の内端が、ポートキャップ１６に配設
された軸受２２に支持されている。駆動軸２０はまた、
ポンプハウジング１２内に配設された軸受２４にも支持
されており、ポンプハウジング１２から外側に突き出た
スプライン駆動端２６を有する。 【００１１】バレル１８は、その回転軸の回りに周方向
に等間隔に設けられた複数の孔２８を有する。それぞれ
の孔２８は、ボール型ヘッド３２を有するピストン３０
を受容する。シュー３４が、ピストンの端部の周りを回
動できるようにピストン３０のヘッド３２に係合してい
る。それぞれのシューは、従来のシュー保持アセンブリ
を利用している回動ロッカーカム３８の表面に形成され
た平坦なスラストプレート即ち斜板面３６によって押圧
されている。このようなシュー保持アセンブリは、その
詳細が本発明の譲受人のために前任者に譲渡された米国
特許第３，９０４，３１８号に開示されている。 【００１２】図２−図４を参照すると、ロッカーカム３
８は、ポンプハウジング１２の取付けパイロットエンド
１４に形成されているロッカーカム支持体即ちクレード
ル４４を含む相補的な弓形軸受面４２に受容される一対
の弓形の軸受面４０を有する。ロッカーカム３８は、バ
レル１８の回転軸に対して直交する固定軸を中心に回動
して、ポンプ１０の吐出量を変える。運転中は、スプラ
イン駆動端２６に固定された原動機（不図示）により、
駆動軸２０及びポンプハウジング１２内のバレル１８が
回転する。ロッカーカム３８のスラスト面３６がバレル
１８の回転軸に垂直であると、バレル１８の回転により
シューがスラスト面３６の表面を摺動するが、ピストン
３０が孔２８内において往復運動しないためポンプ動作
は生じない。言い換えれば、スラスト面３６が駆動軸２
０の軸に垂直の時、ポンプの吐出量は最小となる。ロッ
カーカム３８及びスラスト面３６はこの位置から傾斜す
ると、シュー３４がスラスト面３６を摺動してピストン
３０が孔２８内において往復運動する。ピストン３０が
孔２８の内部に移動する、即ちポートプレート４６から
離れるときに、低圧の流体が吸入ポート４８からシリン
ダー孔２８内に流入する。ピストンシュー３４がスラス
ト面３６を摺動し、ポートプレート４６に向かって移動
するときに、高圧の流体が吐出ポート５０から送出され
る。スラスト面３６の傾斜角が大きくなれば、流体の吐
出量が増大するのは明らかであろう。 【００１３】図３を参照すると、ロッカーカム３８及び
スラスト面３６が最大流体吐出量の位置にあるのが分か
るであろう。ロッカーカム３８が時計回りに回動する
と、ポンプ１０の吐出量が減少する。本発明の実施形態
のポンプ１０は、中心を通らない圧力補償型ポンプとし
て示されているが、後述する本発明は、吸入ポートと吐
出ポートが逆であって、ロッカーカム３８が中心を通っ
て時計回りに回動すると反対方向で最大流体吐出量にな
るようなロッカーカム型可変吐出量アキシャルピストン
にも同様に適用できる。このようなポンプは、本発明の
ために前任者に譲渡された米国特許第５，０７６，１４
５号に開示されている。本発明はまた、ロータリーサー
ボ型またはリニアサーボ型制御を有するロッカーカム型
可変吐出量ポンプにも同様に適用することができる。 【００１４】ポンプ１０が圧力補償型として示されてい
る本実施形態では、ピストン５２が、ポートキャップ１
６に固定されたシリンダー５６に形成された孔５４に摺
動可能に配設されている。シリンダー５６を取り囲んで
いるばね５８により、ピストン５２がロッカーカム３８
の一側に設けられたボタン６０に対して弾発付勢されて
おり、その力によりロッカーカムが最大流体吐出量の位
置に回動する。ストロークピストン６２が、付勢ピスト
ン５２とは直径方向反対側に位置するポンプハウジング
１２内において、ポートキャップ１６内に固定されたシ
リンダー６６の孔６４の中に摺動可能に受容されてい
る。ストロークピストン６２は、ボタン６０とは直径方
向反対側に位置するロッカーカム３８に設けられたボタ
ン６８に係合している。 【００１５】圧力補償型ポンプでは、吐出される流体の
圧力が過剰になったらポンプの吐出量を減らさなければ
ならない。この状態になったら、圧力流体がストローク
ピストンに供給され、これによりストロークピストンが
孔６４の外側に移動し、ロッカーカム３８が、ストロー
ク吐出量が減少する位置に向かって時計回り（図３）に
回動する。ストロークピストン６２は、作動流体の吐出
圧が最大設定値よりも下がるまでロッカーカム３８を回
動し続ける。作動流体の吐出圧が最大設定値よりも下が
ると、加圧流体がストロークピストン６２に供給されな
くなり、付勢ばね５８により付勢ピストン５２が外側に
移動し、従ってロッカーカム３８が半時計回りに回動
し、ポンプのストローク吐出量が増大する。本発明は、
ストローク吐出量制御に関係なくあらゆるタイプのロッ
カーカム型ポンプに適しているため、ポンプ１０の圧力
補償機構についての更なる説明はしない。 【００１６】上記したように、ロッカーカム３８が半時
計回りに十分に回動して加圧作動流体が比較的高圧でポ
ンプ１０から送出される時、ピストン３０により大きな
ポンピング力がロッカーカム３８にかかる。これらの力
は、相補的な弓形軸受面４０及び４２を介してロッカー
カム支持体４４に伝達される。この大きなポンピング力
により、ロッカーカム軸受面４０とロッカーカム支持体
軸受面４２との間に大きな摩擦力がかかるため、ロッカ
ーカム支持態４４内のロッカーカム３８を変位させるの
が困難である。ロッカーカム３８とロッカー支持体４４
との間の摩擦力を減少させるべく、図４に示されている
ように、平滑なブシュ７０がロッカーカム弓形軸受面４
０とロッカー支持体弓形軸受面４２との間に挿入されて
いる。この平滑ブシュ７０により上記した摩擦力は或る
程度減少するが、平滑ブシュ７０による摩擦力の減少程
度では不十分である。 【００１７】従って、図２及び図４に示されているよう
に、加圧作動流体が、ロッカーカム３８の後面７６に設
けられた釣り合わせポケット７２及び７４に供給され
る。釣り合わせポケット７２及び７４の領域は、加圧作
動流体が流入するとカム支持対４４内でロッカーカム３
８を回動させるのに必要な力が所望のレベルまで低下す
るように設計されている。加圧作動流体は、従来の方法
でロッカーカムの釣り合わせポケットに供給される。具
体的には、加圧作動流体源はポンピングピストンであ
り、流体はピストンのシューを経て、釣り合わせポケッ
トに連通したスラストプレートの孔に送られる。 【００１８】ポンプ１０は、加圧作動流体をロッカーカ
ム３８の後面７６に設けられた釣り合わせポケット７２
及び７４に供給する固有の手段を有する。この場合、作
動流体源はポンプハウジング１２内にある。 【００１９】再び図４を参照すると、加圧作動流体源
（不図示）に連結された流体通路７８がポンプハウジン
グ１２に形成されている。流体通路７８は、プラグ８２
によって一端が閉じられているポンプハウジング１２に
形成された流体通路８０に開口している。このプラグ８
２は、制御目的のためにセンサ或いは他の加圧作動流体
を利用する装置に換えてもよい。 【００２０】中空のロールピン８４が、平滑ブシュ７０
の中心孔、カム支持体弓形軸受面４２、及びハウジング
１２の対応する孔に配設されている。ロールピン８４は
２つの役割を果たしている。１つは、平滑ブシュ７０を
カム支持体即ちクレードル４４に固定するという役割で
ある。もう１つは、流体通路８０内に延在していること
により、その流体通路８０をロッカーカム３８に設けら
れた流体通路８６及び弓形カム面４０に連結するという
役割である。流体通路８６は、ロッカーカム３８内に形
成されている流体通路８８に直角に連結されている。流
体通路８６と平行な流体通路９６が設けられており、そ
の一端は流体通路９２と直角に連結され、他端はロッカ
ーカム３８の後面７６に設けられた流体ポケット７４に
開口している。図４を参照すると、ロールピン９８によ
り、平滑ブシュ７０がカム支持体４４に固定されてい
る。 【００２１】先述したように、本発明は、ポンプ１０の
動作性能の測定がし易いようにそのポンプ１０に組み付
けられるセンサアセンブリ１００の設備を含む。ポンプ
制御ブロック１０１が、前記センサアセンブリ１００の
上に位置し、そのセンサアセンブリ１００に電気的に接
続されている。センサアセンブリ設備は、ポンプ出力即
ち作動流体圧力センサアセンブリ１０２、ポンプ回転速
度センサアセンブリ１０４、ポンピングピストンのスラ
ストプレートカムの傾斜角度センサアセンブリ１０６、
及び負荷流体の圧力センサアセンブリ１０８を含むのが
好ましい。ただし、負荷流体圧力センサアセンブリ１０
８はオプションであって、ピストンのスラストプレート
の傾斜角の調整に用いられる系のフィードバック圧力を
検出するために用いられる。このようなセンサアセンブ
リは、静的な円形の流体圧力シール１１４のみを用い
て、一部がポンプハウジング１２内に部分的に受容さ
れ、一部が位置センサハウジング１１０内に受容されて
いる。位置センサハウジング１１０は、止めねじ１１２
によりポンプハウジング１２に取り外し可能に固定され
ている。このような静的な流体圧力シールには、この静
的シールを用いない場合に生じ得るシール侵食によるシ
ール磨耗からの高圧流体の漏れを排除し得る、非回転セ
ンサアセンブリの本体部分即ちハウジングを取り囲んで
そのハウジングに圧縮されるＯリング型の弾性合成ゴム
流体圧力シールが好ましい。 【００２２】例示目的として、従来型のセンサアセンブ
リのみを図示したが、本発明は様々なタイプの位置セン
サ、速度センサ、及び圧力センサを含み得る。具体的に
は、速度センサ１０４は、ポンプのバレル部材１８の表
面に等間隔に設けられためくら孔１１６の不連続を検出
して、ポンプの回転速度及び容積ポンピング速度の計算
に用いられる出力パルスを提供する従来のホール効果型
電磁センサである。位置センサ１０６はまた、永久磁石
を含むホール効果電磁センサである。空間センサ１０４
及び位置センサ１０６は任意のタイプの電磁センサでよ
い。流体圧力センサ１０２及び１０８は、従来の四辺ブ
リッジひずみ型装置である。 【００２３】構造における大きさ、比率、または材料の
様々な変更も、上述の請求の意図、範囲、及び意義に外
れることなく、ここに開示した本発明に包含されるもの
である。 【００２４】 【発明の効果】静的弾性圧力シールのみを用いて複数の
センサが取り付けられた可変吐出量アキシャルピストン
型油圧ポンプが提供される。
し、特に、ポンプの長い動作寿命に亘って補助センサの
液漏れを低減すると共にポンプアセンブリのより効率的
な運転が可能となる改善された可変吐出量アキシァルピ
ストンポンプに関連する。 【０００２】 【従来の技術】高圧油圧系のポンプに、ポンプの運転状
態を絶え間なく監視するために１或いは複数のセンサを
取り付けることが重要になってきている。高圧油圧系が
可変吐出量アキシャルピストン型ポンプを採用している
場合は、通常はポンプの回転速度及びポンプスラストプ
レートの傾斜角度の両方を検出して、ポンプの容積ポン
ピング速度が測定される。更に、油圧系の可変吐出量ア
キシャルピストン型ポンプには、ポンプ吐出圧及びポン
プ負荷圧を監視する圧力センサが設けられるのが一般的
である。ポンプ負荷圧は、ポンプスラストプレート（傾
斜板）の相対的な傾斜角度を効果的に制御するためのフ
ィードバック用圧力である。 【０００３】これまでは、動的弾性シールがセンサ回転
要素と接触するようにして様々なポンプ運転状態センサ
がポンプに配設される場合、ポンプの長い動作寿命に亘
って侵食及びそれに伴う液漏れが起こらないようにする
ために、動的弾性圧力シール及び静的な弾性圧力シール
の両方を用いるのが一般的であった。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の主な
目的は、静的弾性圧力シールのみが用いられた複数のセ
ンサが取り付けられた可変吐出量アキシャルピストン型
油圧ポンプを提供することである。 【０００５】本発明の目的はまた、ポンプへの組み付け
が容易な複数のセンサが取り付けられた可変吐出量アキ
シャルピストン型油圧ポンプを提供することである。 【０００６】本発明の他の目的は、以降の詳細な説明、
図面、及び前述の請求の範囲から明らかになるであろ
う。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明の油圧ポンプは、
ポンプハウジング内に収容された従来の可変吐出量油圧
ポンプと、そのポンプハウジング内に部分的に受容され
と共に、そのポンプハウジングに取り外し可能に取り付
けられた別の位置センサハウジング内に部分的に受容さ
れた協動ポンプ作動状態センサアセンブリとを含む。油
圧ポンプは、回転ポンプバレル内に受容された複数の可
変ストローク流体ポンピングピストンと、流体ポンピン
グピストンと協動する角度調節性ピストンスラストプレ
ートと、様々な従来の流体通路とを含む。 【０００８】協動ポンプ作動状態センサアセンブリは、
ポンプスラストプレート位置の変化に応答するピストン
スラストプレート位置センサアセンブリと、ポンプバレ
ル回転速度センサアセンブリと、ポンプ作動または吐出
圧センサアセンブリとを含む。ポンプ作動状態センサア
センブリの設備に、ポンプ負荷フィードバック圧力セン
サアセンブリを含めると好都合である。それぞれの場合
において、静的な（即ち、非劣化性）弾性圧力シールの
みを用いて、センサボディの周りから油漏れが生じない
ようにポンプ及びピストンセンサアセンブリのハウジン
グをシールする。 【０００９】 【発明の実施の形態】図１−図４は、本発明を適用でき
る一般的な圧力補償型の可変吐出量型アキシャルピスト
ンポンプ１０の詳細な構造を示す。ポンプ１０は、取付
けパイロットエンド１４及び他端のポートキャップ１６
を有する中央のポンプハウジング１２、並びにカム支持
体即ちクレードルに回動可能に取り付けられたロッカー
カムを含む。ポートキャップ１６がねじ１７によりハウ
ジング１２に連結されている。 【００１０】ハウジング１２は、駆動軸２０に取り付け
られた回転バレル１８を収容するキャビティを画定して
いる。駆動軸２０の内端が、ポートキャップ１６に配設
された軸受２２に支持されている。駆動軸２０はまた、
ポンプハウジング１２内に配設された軸受２４にも支持
されており、ポンプハウジング１２から外側に突き出た
スプライン駆動端２６を有する。 【００１１】バレル１８は、その回転軸の回りに周方向
に等間隔に設けられた複数の孔２８を有する。それぞれ
の孔２８は、ボール型ヘッド３２を有するピストン３０
を受容する。シュー３４が、ピストンの端部の周りを回
動できるようにピストン３０のヘッド３２に係合してい
る。それぞれのシューは、従来のシュー保持アセンブリ
を利用している回動ロッカーカム３８の表面に形成され
た平坦なスラストプレート即ち斜板面３６によって押圧
されている。このようなシュー保持アセンブリは、その
詳細が本発明の譲受人のために前任者に譲渡された米国
特許第３，９０４，３１８号に開示されている。 【００１２】図２−図４を参照すると、ロッカーカム３
８は、ポンプハウジング１２の取付けパイロットエンド
１４に形成されているロッカーカム支持体即ちクレード
ル４４を含む相補的な弓形軸受面４２に受容される一対
の弓形の軸受面４０を有する。ロッカーカム３８は、バ
レル１８の回転軸に対して直交する固定軸を中心に回動
して、ポンプ１０の吐出量を変える。運転中は、スプラ
イン駆動端２６に固定された原動機（不図示）により、
駆動軸２０及びポンプハウジング１２内のバレル１８が
回転する。ロッカーカム３８のスラスト面３６がバレル
１８の回転軸に垂直であると、バレル１８の回転により
シューがスラスト面３６の表面を摺動するが、ピストン
３０が孔２８内において往復運動しないためポンプ動作
は生じない。言い換えれば、スラスト面３６が駆動軸２
０の軸に垂直の時、ポンプの吐出量は最小となる。ロッ
カーカム３８及びスラスト面３６はこの位置から傾斜す
ると、シュー３４がスラスト面３６を摺動してピストン
３０が孔２８内において往復運動する。ピストン３０が
孔２８の内部に移動する、即ちポートプレート４６から
離れるときに、低圧の流体が吸入ポート４８からシリン
ダー孔２８内に流入する。ピストンシュー３４がスラス
ト面３６を摺動し、ポートプレート４６に向かって移動
するときに、高圧の流体が吐出ポート５０から送出され
る。スラスト面３６の傾斜角が大きくなれば、流体の吐
出量が増大するのは明らかであろう。 【００１３】図３を参照すると、ロッカーカム３８及び
スラスト面３６が最大流体吐出量の位置にあるのが分か
るであろう。ロッカーカム３８が時計回りに回動する
と、ポンプ１０の吐出量が減少する。本発明の実施形態
のポンプ１０は、中心を通らない圧力補償型ポンプとし
て示されているが、後述する本発明は、吸入ポートと吐
出ポートが逆であって、ロッカーカム３８が中心を通っ
て時計回りに回動すると反対方向で最大流体吐出量にな
るようなロッカーカム型可変吐出量アキシャルピストン
にも同様に適用できる。このようなポンプは、本発明の
ために前任者に譲渡された米国特許第５，０７６，１４
５号に開示されている。本発明はまた、ロータリーサー
ボ型またはリニアサーボ型制御を有するロッカーカム型
可変吐出量ポンプにも同様に適用することができる。 【００１４】ポンプ１０が圧力補償型として示されてい
る本実施形態では、ピストン５２が、ポートキャップ１
６に固定されたシリンダー５６に形成された孔５４に摺
動可能に配設されている。シリンダー５６を取り囲んで
いるばね５８により、ピストン５２がロッカーカム３８
の一側に設けられたボタン６０に対して弾発付勢されて
おり、その力によりロッカーカムが最大流体吐出量の位
置に回動する。ストロークピストン６２が、付勢ピスト
ン５２とは直径方向反対側に位置するポンプハウジング
１２内において、ポートキャップ１６内に固定されたシ
リンダー６６の孔６４の中に摺動可能に受容されてい
る。ストロークピストン６２は、ボタン６０とは直径方
向反対側に位置するロッカーカム３８に設けられたボタ
ン６８に係合している。 【００１５】圧力補償型ポンプでは、吐出される流体の
圧力が過剰になったらポンプの吐出量を減らさなければ
ならない。この状態になったら、圧力流体がストローク
ピストンに供給され、これによりストロークピストンが
孔６４の外側に移動し、ロッカーカム３８が、ストロー
ク吐出量が減少する位置に向かって時計回り（図３）に
回動する。ストロークピストン６２は、作動流体の吐出
圧が最大設定値よりも下がるまでロッカーカム３８を回
動し続ける。作動流体の吐出圧が最大設定値よりも下が
ると、加圧流体がストロークピストン６２に供給されな
くなり、付勢ばね５８により付勢ピストン５２が外側に
移動し、従ってロッカーカム３８が半時計回りに回動
し、ポンプのストローク吐出量が増大する。本発明は、
ストローク吐出量制御に関係なくあらゆるタイプのロッ
カーカム型ポンプに適しているため、ポンプ１０の圧力
補償機構についての更なる説明はしない。 【００１６】上記したように、ロッカーカム３８が半時
計回りに十分に回動して加圧作動流体が比較的高圧でポ
ンプ１０から送出される時、ピストン３０により大きな
ポンピング力がロッカーカム３８にかかる。これらの力
は、相補的な弓形軸受面４０及び４２を介してロッカー
カム支持体４４に伝達される。この大きなポンピング力
により、ロッカーカム軸受面４０とロッカーカム支持体
軸受面４２との間に大きな摩擦力がかかるため、ロッカ
ーカム支持態４４内のロッカーカム３８を変位させるの
が困難である。ロッカーカム３８とロッカー支持体４４
との間の摩擦力を減少させるべく、図４に示されている
ように、平滑なブシュ７０がロッカーカム弓形軸受面４
０とロッカー支持体弓形軸受面４２との間に挿入されて
いる。この平滑ブシュ７０により上記した摩擦力は或る
程度減少するが、平滑ブシュ７０による摩擦力の減少程
度では不十分である。 【００１７】従って、図２及び図４に示されているよう
に、加圧作動流体が、ロッカーカム３８の後面７６に設
けられた釣り合わせポケット７２及び７４に供給され
る。釣り合わせポケット７２及び７４の領域は、加圧作
動流体が流入するとカム支持対４４内でロッカーカム３
８を回動させるのに必要な力が所望のレベルまで低下す
るように設計されている。加圧作動流体は、従来の方法
でロッカーカムの釣り合わせポケットに供給される。具
体的には、加圧作動流体源はポンピングピストンであ
り、流体はピストンのシューを経て、釣り合わせポケッ
トに連通したスラストプレートの孔に送られる。 【００１８】ポンプ１０は、加圧作動流体をロッカーカ
ム３８の後面７６に設けられた釣り合わせポケット７２
及び７４に供給する固有の手段を有する。この場合、作
動流体源はポンプハウジング１２内にある。 【００１９】再び図４を参照すると、加圧作動流体源
（不図示）に連結された流体通路７８がポンプハウジン
グ１２に形成されている。流体通路７８は、プラグ８２
によって一端が閉じられているポンプハウジング１２に
形成された流体通路８０に開口している。このプラグ８
２は、制御目的のためにセンサ或いは他の加圧作動流体
を利用する装置に換えてもよい。 【００２０】中空のロールピン８４が、平滑ブシュ７０
の中心孔、カム支持体弓形軸受面４２、及びハウジング
１２の対応する孔に配設されている。ロールピン８４は
２つの役割を果たしている。１つは、平滑ブシュ７０を
カム支持体即ちクレードル４４に固定するという役割で
ある。もう１つは、流体通路８０内に延在していること
により、その流体通路８０をロッカーカム３８に設けら
れた流体通路８６及び弓形カム面４０に連結するという
役割である。流体通路８６は、ロッカーカム３８内に形
成されている流体通路８８に直角に連結されている。流
体通路８６と平行な流体通路９６が設けられており、そ
の一端は流体通路９２と直角に連結され、他端はロッカ
ーカム３８の後面７６に設けられた流体ポケット７４に
開口している。図４を参照すると、ロールピン９８によ
り、平滑ブシュ７０がカム支持体４４に固定されてい
る。 【００２１】先述したように、本発明は、ポンプ１０の
動作性能の測定がし易いようにそのポンプ１０に組み付
けられるセンサアセンブリ１００の設備を含む。ポンプ
制御ブロック１０１が、前記センサアセンブリ１００の
上に位置し、そのセンサアセンブリ１００に電気的に接
続されている。センサアセンブリ設備は、ポンプ出力即
ち作動流体圧力センサアセンブリ１０２、ポンプ回転速
度センサアセンブリ１０４、ポンピングピストンのスラ
ストプレートカムの傾斜角度センサアセンブリ１０６、
及び負荷流体の圧力センサアセンブリ１０８を含むのが
好ましい。ただし、負荷流体圧力センサアセンブリ１０
８はオプションであって、ピストンのスラストプレート
の傾斜角の調整に用いられる系のフィードバック圧力を
検出するために用いられる。このようなセンサアセンブ
リは、静的な円形の流体圧力シール１１４のみを用い
て、一部がポンプハウジング１２内に部分的に受容さ
れ、一部が位置センサハウジング１１０内に受容されて
いる。位置センサハウジング１１０は、止めねじ１１２
によりポンプハウジング１２に取り外し可能に固定され
ている。このような静的な流体圧力シールには、この静
的シールを用いない場合に生じ得るシール侵食によるシ
ール磨耗からの高圧流体の漏れを排除し得る、非回転セ
ンサアセンブリの本体部分即ちハウジングを取り囲んで
そのハウジングに圧縮されるＯリング型の弾性合成ゴム
流体圧力シールが好ましい。 【００２２】例示目的として、従来型のセンサアセンブ
リのみを図示したが、本発明は様々なタイプの位置セン
サ、速度センサ、及び圧力センサを含み得る。具体的に
は、速度センサ１０４は、ポンプのバレル部材１８の表
面に等間隔に設けられためくら孔１１６の不連続を検出
して、ポンプの回転速度及び容積ポンピング速度の計算
に用いられる出力パルスを提供する従来のホール効果型
電磁センサである。位置センサ１０６はまた、永久磁石
を含むホール効果電磁センサである。空間センサ１０４
及び位置センサ１０６は任意のタイプの電磁センサでよ
い。流体圧力センサ１０２及び１０８は、従来の四辺ブ
リッジひずみ型装置である。 【００２３】構造における大きさ、比率、または材料の
様々な変更も、上述の請求の意図、範囲、及び意義に外
れることなく、ここに開示した本発明に包含されるもの
である。 【００２４】 【発明の効果】静的弾性圧力シールのみを用いて複数の
センサが取り付けられた可変吐出量アキシャルピストン
型油圧ポンプが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ポンプ吸入ポート及び吐出ポートに見られる、
本発明の好適な実施形態に含まれているロッカーカム型
ポンプの斜視図。 【図２】ポンプの可変位置ロッカーカム及び他の内部部
品を示すために、ポンプハウジングが取り外された図１
のポンプの斜視図。 【図３】図２の線３−３に沿って見た図１の軸方向断面
図。 【図４】図１のポンプの一部の断面が示されている側面
図。 【図５】図４の線５−５に沿って見た断面図。 【図６】図５の線６−６に沿って見た断面図。 【図７】図５の線７−７に沿って見た断面図。 【図８】図６の線８−８に沿って見た断面図。 【符号の説明】 １２ ハウジング １８ バレル ２８ 孔 ３０ ピストン ３２ ボール型ヘッド ３４ シュー ３６ スラスト面 ３８ ロッカーカム ４０ ロッカーカム弓形軸受面 ４２ ロッカー支持体弓形軸受面 ５２ 付勢ピストン ６２ ストロークピストン ７０ ブシュ ７２ 釣り合わせポケット ９８ ロールピン １００ センサアセンブリ １０１ ポンプ制御ブロック １０２、１０８ 流体圧力センサ １０４ 回転速度センサアセンブリ １０６ 傾斜センサアセンブリ １１０ 位置センサハウジング １１２ 止めねじ １１４ 流体圧力シール
本発明の好適な実施形態に含まれているロッカーカム型
ポンプの斜視図。 【図２】ポンプの可変位置ロッカーカム及び他の内部部
品を示すために、ポンプハウジングが取り外された図１
のポンプの斜視図。 【図３】図２の線３−３に沿って見た図１の軸方向断面
図。 【図４】図１のポンプの一部の断面が示されている側面
図。 【図５】図４の線５−５に沿って見た断面図。 【図６】図５の線６−６に沿って見た断面図。 【図７】図５の線７−７に沿って見た断面図。 【図８】図６の線８−８に沿って見た断面図。 【符号の説明】 １２ ハウジング １８ バレル ２８ 孔 ３０ ピストン ３２ ボール型ヘッド ３４ シュー ３６ スラスト面 ３８ ロッカーカム ４０ ロッカーカム弓形軸受面 ４２ ロッカー支持体弓形軸受面 ５２ 付勢ピストン ６２ ストロークピストン ７０ ブシュ ７２ 釣り合わせポケット ９８ ロールピン １００ センサアセンブリ １０１ ポンプ制御ブロック １０２、１０８ 流体圧力センサ １０４ 回転速度センサアセンブリ １０６ 傾斜センサアセンブリ １１０ 位置センサハウジング １１２ 止めねじ １１４ 流体圧力シール
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 テリー・エル・カンボ
アメリカ合衆国オハイオ州43333・ルイス
タウン・274 ステイトルート 11930
(72)発明者 ロバート・シー・ホッジス
アメリカ合衆国ミシガン州48098・トロ
イ・ハーブムーア 6360
(72)発明者 アンソニー・エル・レイリー
アメリカ合衆国オハイオ州43061・オスト
ランダー・メアリーズビルロード 9562
Ｆターム(参考） 3H070 AA01 BB04 CC29 DD05 DD44
DD91
3H071 AA03 BB01 CC28 DD52
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ポンプハウジングと、前記ポンプハウ
ジング内に受容された回転ポンプバレルと、前記回転ポ
ンプバレルに受容された複数の可変ストローク流体ポン
ピングピストンと、前記流体ポンピングピストンと協動
する傾斜ピストンスラストプレートとを有する可変吐出
量油圧ポンプであって、 前記ポンプハウジングに取り外し可能に固定された位置
センサハウジングと、 一部が前記位置センサハウジング内に受容されると共に
別の一部が前記ポンプハウジング内に受容された、前記
傾斜ピストンスラストプレートと係合して、当該傾斜ピ
ストンスラストプレートにより回動する電磁位置センサ
アセンブリと、 一部が前記位置センサハウジング内に受容されると共に
別の一部が前記ポンプハウジング内に受容された、前記
回転ポンプバレルの表面の不連続を検出するように配置
された電磁回転速度センサアセンブリと、 前記位置センサハウジング内に部分的に受容された油圧
センサアセンブリと、 前記各センサアセンブリの静的な表面のみに係合する複
数の弾性流体圧力シールとを含み、 前記電磁位置センサアセンブリ、前記電磁回転速度セン
サアセンブリ、及び前記油圧センサアセンブリのそれぞ
れに、前記位置センサハウジングと前記ポンプハウジン
グとの間の領域に加圧流体が漏れないように十分に圧縮
された前記静的な弾性圧力シールが設けられていること
を特徴とする可変吐出量油圧ポンプ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10/050466 | 2002-01-16 | ||
| US10/050,466 US6547531B1 (en) | 2002-01-16 | 2002-01-16 | Variable-displacement axial piston pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003232278A true JP2003232278A (ja) | 2003-08-22 |
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ID=21965402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003008306A Pending JP2003232278A (ja) | 2002-01-16 | 2003-01-16 | 改良された可変吐出量アキシァルピストンポンプ |
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|---|---|
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| EP (1) | EP1329632A3 (ja) |
| JP (1) | JP2003232278A (ja) |
| CA (1) | CA2409814A1 (ja) |
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| WO2009096117A1 (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Komatsu Ltd. | 油圧ポンプ・モータ |
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| JPS54159316U (ja) * | 1978-04-28 | 1979-11-07 | ||
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| US5073091A (en) * | 1989-09-25 | 1991-12-17 | Vickers, Incorporated | Power transmission |
| JPH05231306A (ja) * | 1992-02-20 | 1993-09-07 | Nippondenso Co Ltd | 圧縮機の圧力検出方法 |
| KR100223522B1 (en) * | 1996-12-17 | 1999-10-15 | Mando Machine Co Ltd | A brake system in a vehicle |
| US6375433B1 (en) * | 2000-07-07 | 2002-04-23 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for controlling pump discharge pressure of a variable displacement hydraulic pump |
-
2002
- 2002-01-16 US US10/050,466 patent/US6547531B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-10-28 CA CA002409814A patent/CA2409814A1/en not_active Abandoned
-
2003
- 2003-01-06 EP EP03075028A patent/EP1329632A3/en not_active Withdrawn
- 2003-01-16 JP JP2003008306A patent/JP2003232278A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| WO2009096118A1 (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Komatsu Ltd. | 油圧ポンプ・モータ及びファン駆動装置 |
| WO2009096117A1 (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Komatsu Ltd. | 油圧ポンプ・モータ |
| US8677884B2 (en) | 2008-01-28 | 2014-03-25 | Komatsu Ltd. | Hydraulic pump/motor and fan driving device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2409814A1 (en) | 2003-07-16 |
| EP1329632A3 (en) | 2003-12-03 |
| US6547531B1 (en) | 2003-04-15 |
| EP1329632A2 (en) | 2003-07-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060530 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061031 |