JP2012154277A - Cylinder block - Google Patents

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Motoji Suzuki
基司 鈴木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cylinder block for a piston pump capable of restraining pulsation, by optimizing pressure in a cylinder, without reducing work efficiency of a pump.SOLUTION: This cylinder block 7 for the piston pump includes a plurality of cylinder holes 9 arranged at an interval in the peripheral direction and reciprocatably storing a piston and a cylinder port 9A continuously arranged in the respective cylinder holes, and rotates in the predetermined one direction around a rotary shaft. The cylinder block includes communicating passages 18 each connecting the mutually adjacent two cylinder holes. An inlet 21 of the communicating passage is arranged further on a cylinder port side position than the tip of the piston existing in the top dead center on an inner peripheral surface of the one cylinder hole positioned on the upstream side in the rotational direction, and an outlet 22 of the communicating passage is arranged further in a position on the opposite side of the cylinder port than the tip of the piston existing in the bottom dead center on an inner peripheral surface of the other cylinder hole positioned on the downstream side in the rotational direction.

Description

本発明は、ピストンポンプに用いられるシリンダブロックに関する。   The present invention relates to a cylinder block used for a piston pump.

例えば、作業機械に備えられるようなピストンポンプには、従来から以下のような問題があった。即ち、吸入行程で弁板の吸入ポートを介して作動油を吸い込んだシリンダ穴内の圧力は、吐出ポート内の圧力に比べて低圧になる。また、このシリンダ穴内の圧力は、吸入行程を終えピストンが下死点に達するまでの間に、シリンダ穴内の容積が僅かに拡張されて負圧傾向になる。そしてシリンダ穴内に連設されるシリンダポートが吐出ポートと連通し始めるときには、この吐出ポート内の高圧の圧油がシリンダポートを介して低圧のシリンダ穴内に急激に流入(逆流)して大きな圧力変動を生じ、この圧力変動によってピストンに脈動を生じ、斜板等を介してケーシングから振動や騒音が発生してしまう。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。   For example, a piston pump as provided in a work machine has conventionally had the following problems. That is, the pressure in the cylinder hole that has sucked the hydraulic oil through the suction port of the valve plate in the suction stroke is lower than the pressure in the discharge port. Further, the pressure in the cylinder hole tends to be negative pressure because the volume in the cylinder hole is slightly expanded until the piston reaches the bottom dead center after the suction stroke is finished. When the cylinder port connected in the cylinder hole begins to communicate with the discharge port, the high pressure oil in the discharge port suddenly flows (backflow) into the low pressure cylinder hole through the cylinder port, resulting in large pressure fluctuations. The pressure fluctuation causes pulsation in the piston, and vibration and noise are generated from the casing via a swash plate or the like. Further, pulsation also occurs in the hose pipe connected to the discharge port, and noise and vibration are also generated from the hose pipe side.

逆に、吐出行程で吐出ポートを介して作動油を吐出したシリンダ穴内の圧力は、吸入ポート内の圧力に比べて高圧になる。また、このシリンダ穴内の圧力は、吐出行程を終えピストンが上死点に達するまでの間、シリンダ穴内の容積が僅かに縮小されて、さらに高圧になる。そして、シリンダ穴に連設されるシリンダポートが吸入ポートと連通し始めるときには、シリンダ穴内に残った高圧の圧油がシリンダポートを介して吸入ポート内に逆流し、このため吸入ポートからの作動油をスムーズにシリンダ穴内に吸い込むことができず、ポンプ効率が低下しやすい。   Conversely, the pressure in the cylinder hole that discharges the hydraulic oil through the discharge port in the discharge stroke is higher than the pressure in the suction port. Further, the pressure in the cylinder hole is further increased by slightly reducing the volume in the cylinder hole until the piston reaches the top dead center after the discharge stroke. When the cylinder port connected to the cylinder hole begins to communicate with the suction port, the high-pressure pressure oil remaining in the cylinder hole flows back into the suction port through the cylinder port. Cannot be sucked into the cylinder hole smoothly, and the pump efficiency tends to decrease.

さらに、上述のように吐出ポートからシリンダ穴内に逆流する圧油や、シリンダ穴内から吸入ポート内に逆流する圧油は、シリンダ穴内に、あるいは吸入ポート内に急激に噴出するジェット流を形成し、このジェット流によってシリンダポート、あるいは吸入ポートの内壁部に浸食等を生じさせてしまうことがあり、この点からもポンプ効率が低下しやすい。また、寿命も大幅に低下しやすくなる。   Furthermore, as described above, the pressure oil that flows backward from the discharge port into the cylinder hole and the pressure oil that flows backward from the cylinder hole into the suction port form a jet flow that suddenly jets into the cylinder hole or into the suction port, This jet flow may cause erosion or the like in the inner wall portion of the cylinder port or the suction port, and the pump efficiency tends to be lowered from this point. In addition, the lifetime is likely to be greatly reduced.

上述した問題点を解決するための技術として、例えば特許文献1および2に記載の技術が公知である。特許文献1には、アキシャルピストンポンプの弁板の吐出ポートの一方の端部の前方に吐出口に通じる貫通口を設け、この貫通口の吐出口側に板ばねを設けた構成が開示されている。この構成によれば、板ばねは、シリンダブロックのシリンダ室(シリンダ穴)内の圧力が吐出口の圧力よりも高いときにのみ貫通口を開くので、アキシャルピストンポンプの吐出口の圧力変化を緩和すると共に吐出口からシリンダ室への逆流を防止でき、脈動幅を小さくすることもできる。   As a technique for solving the above-described problems, for example, techniques described in Patent Documents 1 and 2 are known. Patent Document 1 discloses a configuration in which a through port leading to a discharge port is provided in front of one end of a discharge port of a valve plate of an axial piston pump, and a plate spring is provided on the discharge port side of the through port. Yes. According to this configuration, the leaf spring opens the through-hole only when the pressure in the cylinder chamber (cylinder hole) of the cylinder block is higher than the pressure of the discharge port, so the pressure change at the discharge port of the axial piston pump is alleviated. In addition, backflow from the discharge port to the cylinder chamber can be prevented, and the pulsation width can be reduced.

また、特許文献2には、吸入ポートに対してシリンダブロックの回転方向の上流側の位置に、第1および第2抜圧孔を有する抜圧ポートが形成された弁板の構成が開示されている。この弁板に設けられた2つの抜圧穴のうち一方はドレン排出場所と連通する一方、他方は吸入ポートと連通するように構成されている。この特許文献2によれば、ピストン室が吸入ポートに接続されるときに噴流が生じることを防ぐことができ、騒音を防止することができるとともに、弁板の壊食を防ぐことができる。   Patent Document 2 discloses a configuration of a valve plate in which a pressure relief port having first and second pressure relief holes is formed at a position upstream of the suction port in the rotation direction of the cylinder block. Yes. One of the two pressure release holes provided in the valve plate is configured to communicate with the drain discharge place, and the other communicates with the suction port. According to Patent Document 2, it is possible to prevent a jet flow from being generated when the piston chamber is connected to the suction port, to prevent noise, and to prevent erosion of the valve plate.

特開平5−44630号公報JP-A-5-44630 特開2007−9811号公報JP 2007-9811 A

しかしながら、特許文献1に記載の技術では、板ばねを用いた構造であるため、この板ばねが振動源となって弁板全体が振動し、この振動が原因で、弁板とポンプケース間や弁板とシリンダブロック間において、フレッチング摩耗が生じる可能性があるといった課題が残されている。また、特許文献2に記載の技術では、一方の抜圧穴がドレン排出場所と連通しているので、シリンダ室内の作動油を外部に流出させてしまうことになるため、ポンプの仕事効率を低下させてしまうといった課題が残されている。   However, in the technique described in Patent Document 1, since the structure uses a leaf spring, the leaf spring acts as a vibration source, and the entire valve plate vibrates. There remains a problem that fretting wear may occur between the valve plate and the cylinder block. Further, in the technique described in Patent Document 2, since one of the pressure release holes communicates with the drain discharge place, the hydraulic oil in the cylinder chamber flows out to the outside, so that the work efficiency of the pump is reduced. The problem remains.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ポンプの仕事効率を低下させることなく、シリンダ内の圧力の適正化を図り、脈動を抑制することができるピストンポンプ用のシリンダブロックを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and a purpose thereof is a piston pump capable of optimizing the pressure in the cylinder and suppressing pulsation without lowering the work efficiency of the pump. It is to provide a cylinder block for use.

上記の目的を達成するために、本発明は、周方向に間隔を空けて設けられ、ピストンを往復動可能に収納する複数のシリンダ穴と、各シリンダ穴に連設するシリンダポートとを有し、回転軸の回りに予め定めた一方向へ回転するピストンポンプ用のシリンダブロックにおいて、互いに隣り合う2つの前記シリンダ穴を繋ぐ連通路を設け、前記連通路の入口は、回転方向の上流側に位置する一方のシリンダ穴の内周面のうち、上死点にある前記ピストンの先端よりさらに前記シリンダポート側の位置に設けられ、前記連通路の出口は、回転方向の下流側に位置する他方のシリンダ穴の内周面のうち、下死点にある前記ピストンの先端よりさらに前記シリンダポートと反対側の位置に設けられることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention has a plurality of cylinder holes that are provided at intervals in the circumferential direction and accommodate a piston in a reciprocable manner, and a cylinder port that is connected to each cylinder hole. In the cylinder block for the piston pump that rotates in a predetermined direction around the rotation axis, a communication passage that connects the two cylinder holes adjacent to each other is provided, and the inlet of the communication passage is on the upstream side in the rotation direction. Of the inner peripheral surface of one of the cylinder holes that are positioned, the other end of the communication path that is provided at a position closer to the cylinder port than the tip of the piston at the top dead center is located on the downstream side in the rotational direction. Among the inner peripheral surfaces of the cylinder hole, the cylinder hole is provided at a position on the opposite side of the cylinder port from the tip of the piston at the bottom dead center.

また、本発明は、上記構成において、前記シリンダ穴の内周面には、前記出口を含んで、周方向に延びる溝が形成され、前記溝の断面は、前記シリンダポート側が深さ方向に向けて急斜面で、前記シリンダポートと反対側が深さ方向に向けて緩斜面となった略半楕円形状を成すことを特徴としている。   Further, according to the present invention, in the above configuration, a groove extending in a circumferential direction including the outlet is formed on an inner peripheral surface of the cylinder hole, and a cross section of the groove is directed in a depth direction on the cylinder port side. It is characterized by a substantially semi-elliptical shape with a steep slope and a side opposite to the cylinder port becoming a gentle slope in the depth direction.

本発明によれば、吸入行程から吐出行程に移り変わる際にシリンダ穴内で負圧が生じた場合であっても、連通路を通じて隣り合うシリンダ穴より作動油を吸入し、シリンダ穴内の圧力を減圧することができるから、吐出ポートからシリンダ穴内への作動油の逆流現象を防ぐことが可能となる。さらに、吐出行程から吸入行程に移り変わる際にシリンダ穴内が正圧(高圧)になった場合であっても、連通路を通じて隣り合うシリンダ穴へ作動油を流出させることでシリンダ穴内の圧力を減圧することができるから、シリンダ穴から吸入ポートへの作動油の逆流現象を防ぐことが可能となり、結果として異常な脈動現象を解消できる。さらに、連通路を通じてピストンの摺動面に作動油を供給できるから、シリンダ穴の内周面とピストンの外周面との間の潤滑状態を良好にする保つことができる。   According to the present invention, even when a negative pressure is generated in the cylinder hole when changing from the suction stroke to the discharge stroke, the hydraulic oil is sucked from the adjacent cylinder hole through the communication path, and the pressure in the cylinder hole is reduced. Therefore, the backflow phenomenon of the hydraulic oil from the discharge port into the cylinder hole can be prevented. Furthermore, even when the inside of the cylinder hole becomes a positive pressure (high pressure) when changing from the discharge stroke to the suction stroke, the pressure in the cylinder hole is reduced by flowing the hydraulic oil to the adjacent cylinder hole through the communication path. Therefore, it is possible to prevent the backflow phenomenon of the hydraulic oil from the cylinder hole to the suction port, and as a result, the abnormal pulsation phenomenon can be eliminated. Furthermore, since the hydraulic oil can be supplied to the sliding surface of the piston through the communication path, the lubrication state between the inner peripheral surface of the cylinder hole and the outer peripheral surface of the piston can be kept good.

また、本発明によれば、連通路の出口から周方向に延びる溝を設け、その溝の断面形状を、シリンダポート側が深さ方向に向けて急斜面で、シリンダポートと反対側が深さ方向に向けて緩斜面となった略半楕円形状としたから、シリンダ穴内が負圧になった場合であっても、連通路を流れてきた作動油がスムーズに溝内を流れてシリンダ穴の内周面とピストンの外周面との間に油膜を形成することができる。よって、ピストンとシリンダの潤滑状態をより一層良好に保つことができる。   Further, according to the present invention, a groove extending in the circumferential direction from the outlet of the communication path is provided, and the cross-sectional shape of the groove is steeply inclined toward the depth direction on the cylinder port side and directed toward the depth direction on the opposite side to the cylinder port. Because it has a semi-elliptical shape with a gentle slope, even if the cylinder bore has a negative pressure, the hydraulic fluid that has flowed through the communication path smoothly flows in the groove and the inner circumferential surface of the cylinder bore. And an oil film can be formed between the outer peripheral surface of the piston. Therefore, the lubrication state of the piston and the cylinder can be kept even better.

本発明の第1の実施の形態例に係るシリンダブロックが適用された斜板式油圧ポンプの断面図である。It is sectional drawing of the swash plate type hydraulic pump to which the cylinder block which concerns on the 1st Example of this invention was applied. 図1に示すシリンダブロックを負荷側から見た側面図である。It is the side view which looked at the cylinder block shown in FIG. 1 from the load side. 図2に示すシリンダブロックを、各シリンダ穴の中心を通る円(破線)に沿って切断して展開した断面のうち、A−A間の断面を示した図である。It is the figure which showed the cross section between AA among the cross sections which cut | disconnected and expanded the cylinder block shown in FIG. 2 along the circle (broken line) which passes along the center of each cylinder hole. 図1に示すシリンダブロックの回転に伴うピストンとシリンダ穴との位置関係を示した図である。It is the figure which showed the positional relationship of the piston and cylinder hole accompanying rotation of the cylinder block shown in FIG. 図4の(i)と(a)においてシリンダ穴内の作動油の流れを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the flow of the hydraulic fluid in a cylinder hole in (i) and (a) of FIG. 図4の(d)と(e)においてシリンダ穴内の作動油の流れを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the flow of the hydraulic fluid in a cylinder hole in (d) and (e) of FIG. 図2に示すシリンダ穴をB方向から見た外観図である。It is the external view which looked at the cylinder hole shown in FIG. 2 from the B direction. 本発明の第2の実施の形態例に係るシリンダブロックの断面の一部を展開した図である。It is the figure which expanded a part of section of the cylinder block concerning the 2nd example of an embodiment of the present invention. 図8に示すシリンダ穴をB方向から見た外観図である。It is the external view which looked at the cylinder hole shown in FIG. 8 from the B direction. 図9のX−X断面図である。It is XX sectional drawing of FIG. (a)は図9のY−Y断面図であり、(b)は連通路と溝の断面形状の関係を説明するための要部拡大断面図であり、(c)は溝の断面図である。(A) is a YY sectional view of FIG. 9, (b) is an enlarged sectional view of a main part for explaining the relationship between the sectional shape of the communication path and the groove, and (c) is a sectional view of the groove. is there. 本発明の第3の実施の形態例に係るシリンダブロックの断面の一部を展開した図である。It is the figure which expanded a part of cross section of the cylinder block which concerns on the 3rd Example of this invention. 図12に示すシリンダ穴をB方向から見た外観図である。It is the external view which looked at the cylinder hole shown in FIG. 12 from the B direction.

以下、本発明の第1の実施の形態例に係るシリンダブロックを斜板式油圧ポンプに適用した例について、図1〜図7を参照しながら説明する。なお、本発明は、この斜板式油圧ポンプだけでなく、例えば、斜軸式、ラジアルピストン式等のピストンポンプに対しても適用可能であることは言うまでもない。   Hereinafter, an example in which the cylinder block according to the first embodiment of the present invention is applied to a swash plate type hydraulic pump will be described with reference to FIGS. Needless to say, the present invention can be applied not only to the swash plate type hydraulic pump but also to a piston pump such as a swash shaft type or a radial piston type.

図中において、符号1は、斜板式油圧ポンプのケーシングである。このケーシング1は、軸方向の一端側が開放した有底筒状のケーシング本体1Aと、このケーシング本体1Aの開放した端部を塞ぐリアケーシング1Bとから構成されている。そして、ケーシング本体1Aにリアケーシング1Bを取り付けると、ケーシング1の内部には、密閉された収容空間が形成されるようになる。この収容空間内に、斜板式油圧ポンプを構成する各種部品が装着されている。以下、収容空間内に装着される各種部品について説明する。   In the figure, reference numeral 1 denotes a casing of a swash plate type hydraulic pump. The casing 1 is composed of a bottomed cylindrical casing body 1A that is open at one end in the axial direction, and a rear casing 1B that closes the open end of the casing body 1A. When the rear casing 1B is attached to the casing body 1A, a sealed housing space is formed inside the casing 1. Various components constituting the swash plate type hydraulic pump are mounted in the housing space. Hereinafter, various components mounted in the accommodation space will be described.

符号2は斜板であって、その表面には、後述する各シュー12が摺接する摺動面が形成されている。符号3は、リアケーシング1Bの内側面に固定される弁板である。この弁板3には、円弧状に切り欠いて形成された吐出ポート4Aと吸入ポート4Bとが左右対称に設けられており、吐出ポート4Aは、リアケーシング1Bに設けられた排出通路と、吸入ポート4Bは、リアケーシング1Bの供給通路とそれぞれ連通している。また、符号5は、ケーシング1に各軸受を介して回転可能に支持される回転軸である。この回転軸5は斜板2、弁板3の中央部を貫通し、その一端5A側は、ケーシング1から外方に突出している。なお、回転軸5の一端5Aは、図示しないモータやエンジンの駆動軸とカップリングを介して接続されている。   Reference numeral 2 denotes a swash plate, on which a sliding surface is formed on which a shoe 12 described later is in sliding contact. Reference numeral 3 is a valve plate fixed to the inner surface of the rear casing 1B. The valve plate 3 is provided with a discharge port 4A and a suction port 4B formed by cutting out in an arc shape symmetrically, and the discharge port 4A includes a discharge passage provided in the rear casing 1B, and a suction port. The ports 4B communicate with the supply passages of the rear casing 1B. Reference numeral 5 denotes a rotating shaft that is rotatably supported by the casing 1 via respective bearings. The rotating shaft 5 penetrates through the central portions of the swash plate 2 and the valve plate 3, and one end 5 </ b> A side thereof protrudes outward from the casing 1. Note that one end 5A of the rotary shaft 5 is connected to a motor or engine drive shaft (not shown) via a coupling.

符号7は、スプライン8を介して回転軸5に連結されたシリンダブロックを示しており、このシリンダブロック7はケーシング1内に位置して一側面が斜板2と対向するように配設され、他側面は弁板3に摺接している。符号9は、シリンダブロック7に軸方向に穿設されたシリンダ穴である。シリンダ穴9は、回転軸5を中心とする同一の円周上に一定の間隔をもって複数(具体的には9個)配設されている。これら複数のシリンダ穴9のそれぞれには、一端側に開口端が形成されると共に、他端側に弁板3の吐出ポート4Aおよび吸入ポート4Bに連通するシリンダポート9Aが形成されている。   Reference numeral 7 denotes a cylinder block connected to the rotary shaft 5 via a spline 8, and this cylinder block 7 is disposed in the casing 1 so that one side surface faces the swash plate 2, The other side is in sliding contact with the valve plate 3. Reference numeral 9 denotes a cylinder hole formed in the cylinder block 7 in the axial direction. A plurality (specifically, nine) of cylinder holes 9 are arranged at a constant interval on the same circumference around the rotation shaft 5. Each of the plurality of cylinder holes 9 has an open end on one end side, and a cylinder port 9A communicating with the discharge port 4A and the suction port 4B of the valve plate 3 on the other end side.

また、符号10は、各シリンダ穴9内に往復動可能に挿嵌されたピストンである。各ピストン10は内部が中空に形成されており、シリンダ穴9内でピストン10が往復動動作することにより、シリンダ穴9内の作動油が加圧される。符号15は、斜板2とシリンダブロック7との間に配設されたリテーナである。このリテーナ15は、環状に形成されており、その中央の挿嵌穴の周囲には、シリンダブロック7側からばね17によって付勢された押え部材が当接している。なお、リテーナ15には、複数個のシュー支持穴が周方向に一定間隔をもった円形穴として形成されている。そして、各シュー12が各シュー支持穴内にそれぞれ取り付けられると、各シュー12の摺接部14は、ばね17の付勢力によって斜板2側へ押圧されるようになる。   Reference numeral 10 denotes a piston inserted in each cylinder hole 9 so as to be reciprocally movable. Each piston 10 has a hollow interior, and the hydraulic oil in the cylinder hole 9 is pressurized as the piston 10 reciprocates in the cylinder hole 9. Reference numeral 15 denotes a retainer disposed between the swash plate 2 and the cylinder block 7. The retainer 15 is formed in an annular shape, and a presser member urged by a spring 17 from the cylinder block 7 side is in contact with the periphery of the center insertion hole. In the retainer 15, a plurality of shoe support holes are formed as circular holes having a constant interval in the circumferential direction. When each shoe 12 is mounted in each shoe support hole, the sliding contact portion 14 of each shoe 12 is pressed toward the swash plate 2 by the urging force of the spring 17.

また、図3,4等に示す符号18は、シリンダブロック7の互いに隣り合う2つのシリンダ穴9を繋ぐ連通路である。この連通路18は、回転方向の上流側(図4における左側)に位置する一方のシリンダ穴9の内周面のうち、上死点にあるピストン10の先端よりさらにシリンダポート9A側の位置(即ち、図4における領域D)に設けられた入口21と、回転方向の下流側(図4における右側)に位置する他方のシリンダ穴9の内周面のうち、下死点にあるピストン10の先端よりさらにシリンダポート9Aと反対側の位置(即ち、図4における領域C)に設けられた出口22と有しており、シリンダ穴9内にある作動油は、入口21から出口22へと流れてシリンダ穴9間を流動することができるようになっている。ここで、領域Cは、ピストン10の往復動の際にシリンダ穴9の内周面とピストン10の外周面とが常時接触する領域であり、領域Dは、ピストン10の往復動の際にシリンダ穴9の内周面とピストン10の外周面とが常時接触しない領域であると言うこともできる。   Reference numeral 18 shown in FIGS. 3, 4, etc. is a communication path that connects two cylinder holes 9 adjacent to each other in the cylinder block 7. This communication path 18 is located further on the cylinder port 9A side than the tip of the piston 10 at the top dead center on the inner peripheral surface of one cylinder hole 9 located on the upstream side in the rotational direction (left side in FIG. 4). That is, among the inlet 21 provided in the region D) in FIG. 4 and the inner peripheral surface of the other cylinder hole 9 located on the downstream side in the rotational direction (right side in FIG. 4), The hydraulic oil in the cylinder hole 9 flows from the inlet 21 to the outlet 22. The outlet 22 is provided at a position opposite to the cylinder port 9 </ b> A (ie, region C in FIG. 4) from the tip. Thus, it is possible to flow between the cylinder holes 9. Here, the region C is a region where the inner peripheral surface of the cylinder hole 9 and the outer peripheral surface of the piston 10 are always in contact when the piston 10 reciprocates, and the region D is a cylinder when the piston 10 reciprocates. It can also be said that the inner peripheral surface of the hole 9 and the outer peripheral surface of the piston 10 are regions that do not always contact.

なお、この連通路18は、作動油が所定の圧力まで加圧されることの妨げとならない程度に微小な直径(例えば、数ミリメートル)で形成されている。また、連通路18の入口21および出口22の角部は、キャビテーション等の発生を抑えるために、面取りが施されている。   The communication path 18 is formed with a minute diameter (for example, several millimeters) to the extent that the hydraulic oil is not hindered from being pressurized to a predetermined pressure. Further, the corners of the inlet 21 and the outlet 22 of the communication path 18 are chamfered to suppress the occurrence of cavitation and the like.

このように構成された斜板式油圧ポンプは、エンジンやモータからの回転力を回転軸5に伝達し、シリンダブロック7を回転させ、シリンダブロック7が回転することによりシリンダ穴9に挿嵌されたピストン10も往復運動する。ピストン10の後端にあるシュー12が斜板2の上を滑り、ピストン10は、シリンダ穴9内で斜板2側へ押されて移動する(図4の(a)〜(e)参照)。この時、シリンダ穴9内の容積は拡大するように作用するので、シリンダ穴9内に弁板3の吸入ポート4Bから作動油が供給される(吸入行程)。引き続き回転軸5を回転させることにより、次第に、ピストン10はシリンダ穴9内で弁板3側に押されて移動する(図4の(e)〜(i)参照)。この時、シリンダ穴9の容積は縮小するように作用するので、シリンダ穴9内より弁板3の吐出ポート4Aを通り作動油が吐き出される(吐出行程)。   The swash plate type hydraulic pump configured as described above is inserted into the cylinder hole 9 by transmitting the rotational force from the engine and the motor to the rotary shaft 5, rotating the cylinder block 7, and rotating the cylinder block 7. The piston 10 also reciprocates. The shoe 12 at the rear end of the piston 10 slides on the swash plate 2, and the piston 10 is pushed and moved toward the swash plate 2 in the cylinder hole 9 (see FIGS. 4A to 4E). . At this time, the volume in the cylinder hole 9 increases so that hydraulic oil is supplied into the cylinder hole 9 from the suction port 4B of the valve plate 3 (suction stroke). By continuously rotating the rotating shaft 5, the piston 10 is gradually pushed and moved toward the valve plate 3 in the cylinder hole 9 (see (e) to (i) of FIG. 4). At this time, since the volume of the cylinder hole 9 is reduced, the hydraulic oil is discharged from the inside of the cylinder hole 9 through the discharge port 4A of the valve plate 3 (discharge stroke).

ここで、連通路18が設けられていないとすると、弁板3の吐出ポート4Aと吸入ポート4Bの間は離れているため、図4のEの範囲とFの範囲では、作動油はシリンダ穴9内に閉じ込められたままとなる。そのため、図4のEの範囲では、ピストン10が下死点である図4(e)の位置まで変位することでシリンダ穴9内に負圧が生じ、図4のFの範囲では、ピストン10が上死点である図4(i)の位置まで変位することでシリンダ穴9内に正圧が生じてしまうことになる。ところが、本実施形態では、隣り合うシリンダ穴9間が連通路18で繋がれているため、上記した負圧や正圧を抑えることができる。これについて、図5,6を参照しながら、以下に詳しく説明する。   Here, if the communication passage 18 is not provided, the discharge port 4A and the suction port 4B of the valve plate 3 are separated from each other. Therefore, in the range E and F in FIG. It remains confined within 9. Therefore, in the range of E in FIG. 4, the piston 10 is displaced to the position of FIG. 4 (e), which is the bottom dead center, thereby generating a negative pressure in the cylinder hole 9. In the range of F in FIG. 4 is displaced to the position of FIG. 4 (i), which is the top dead center, and positive pressure is generated in the cylinder hole 9. However, in this embodiment, since the adjacent cylinder holes 9 are connected by the communication path 18, the above-described negative pressure and positive pressure can be suppressed. This will be described in detail below with reference to FIGS.

まず、図4のFの範囲における動作について、図5を用いて説明する。Fの範囲では、先に述べたように、ピストン10が上死点へと変位することにより、図5の(i)に示すシリンダ穴9内の圧力は上昇する。この時、圧力が上昇した図5(i)のシリンダ穴9内の作動油は、入口21から連絡通18内を流れていき、シリンダブロック7の回転方向(シリンダブロックの運動方向)における下流側のシリンダ穴9、即ち、図5の(a)に示すシリンダ穴9の出口22から流れ出て、シリンダ穴9の内周面とピストン10の外周面の間の僅かな隙間に入り込む。そのため、図5(i)のシリンダ穴9内の圧力上昇が緩和され、シリンダ穴9内は適正な状態に保たれる。   First, the operation in the range of F in FIG. 4 will be described with reference to FIG. In the range of F, as described above, when the piston 10 is displaced to the top dead center, the pressure in the cylinder hole 9 shown in FIG. 5I increases. At this time, the hydraulic oil in the cylinder hole 9 of FIG. 5 (i) whose pressure has increased flows from the inlet 21 through the communication passage 18, and is downstream in the rotation direction of the cylinder block 7 (the movement direction of the cylinder block). 5, that is, the outlet 22 of the cylinder hole 9 shown in FIG. 5A, and enters a slight gap between the inner peripheral surface of the cylinder hole 9 and the outer peripheral surface of the piston 10. Therefore, the pressure increase in the cylinder hole 9 in FIG. 5 (i) is alleviated, and the cylinder hole 9 is maintained in an appropriate state.

次に、図4のEの範囲について図6を用いて説明する。Eの範囲では、先に述べたように、ピストン10が下死点へと変位することにより、シリンダ穴9内で負圧が生じる(図6の(e)の状態)。この状態では、図6の(d)に示すシリンダ穴9内の圧力の方が、同図(e)に示すシリンダ穴9内の圧力よりも大きいため、隣り合うシリンダ穴9のうち、シリンダブロック7の回転方向(シリンダブロックの運動方向)における上流側のシリンダ穴9にある作動油は、入口21から連通路18を流れていき、下流側のシリンダ穴9の出口22へと流れ出て、シリンダ穴9内の内周面とピストン10の外周面との間の僅かな隙間に入り込む。そのため、図6(e)のシリンダ穴9内の負圧が緩和され、シリンダ穴9内は適正な状態に保たれる。   Next, the range of E in FIG. 4 will be described with reference to FIG. In the range of E, as described above, the piston 10 is displaced to the bottom dead center, whereby a negative pressure is generated in the cylinder hole 9 (state (e) in FIG. 6). In this state, the pressure in the cylinder hole 9 shown in FIG. 6D is larger than the pressure in the cylinder hole 9 shown in FIG. The hydraulic oil in the upstream cylinder hole 9 in the rotational direction of the cylinder 7 (the movement direction of the cylinder block) flows through the communication path 18 from the inlet 21 and flows out to the outlet 22 of the downstream cylinder hole 9. It enters a slight gap between the inner peripheral surface of the hole 9 and the outer peripheral surface of the piston 10. Therefore, the negative pressure in the cylinder hole 9 in FIG. 6 (e) is relieved, and the cylinder hole 9 is maintained in an appropriate state.

このように、第1の実施の形態例に係るシリンダブロック7は、連通路18により、隣り合うシリンダ穴9内の圧力変動が緩和されるので、油圧ポンプの仕事効率は低下することはない。また、圧力変動を抑えることができるから、これに起因して起こる振動や騒音も防止される。加えて、第1の実施の形態例に係るシリンダブロック7によれば、シリンダ穴9とピストン10との間の潤滑状態は良好に保たれるから、寿命の低下を防止することもできる。   As described above, in the cylinder block 7 according to the first embodiment, the pressure fluctuation in the adjacent cylinder holes 9 is alleviated by the communication path 18, so that the work efficiency of the hydraulic pump is not lowered. Further, since pressure fluctuation can be suppressed, vibration and noise caused by this can be prevented. In addition, according to the cylinder block 7 according to the first embodiment, the lubrication state between the cylinder hole 9 and the piston 10 can be maintained well, so that it is possible to prevent a decrease in life.

次に、第2の実施の形態例に係るシリンダブロックについて、図8〜図11を参照しながら説明するが、第1の実施の形態例に係るシリンダブロックと同一の構成については、同一の符号を付して、その説明は省略する。   Next, the cylinder block according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 8 to 11. The same reference numerals are used for the same components as those of the cylinder block according to the first embodiment. The description is omitted.

図8および図9に示すように、第2の実施の形態例に係るシリンダブロック107は、連通路18の出口22を含んでシリンダ穴9の内周面に沿って溝119が周方向に一周形成されている点に大きな特徴がある。この溝119は、図10および図11に示すように、断面形状が、略半楕円形状を成している。より詳細には、溝119の断面は、図11(c)に示すように、最も深い部位からシリンダポート9A側(同図において下側)が深さ方向に向けて急斜面で、シリンダポート9Aと反対側(同図において上側)が深さ方向に向けて緩斜面となった略半楕円形状となっている。そして、図11(b)に示すように、溝119の緩斜面とシリンダ穴9の内周面とで成す角度は、連通路18がシリンダ穴9に進入する角度θと略同一に形成されている。   As shown in FIGS. 8 and 9, the cylinder block 107 according to the second embodiment includes the outlet 22 of the communication path 18, and the groove 119 makes one round in the circumferential direction along the inner peripheral surface of the cylinder hole 9. There is a big feature in the point formed. As shown in FIGS. 10 and 11, the groove 119 has a substantially semi-elliptical cross-sectional shape. More specifically, as shown in FIG. 11 (c), the cross section of the groove 119 is a steep slope from the deepest part to the cylinder port 9A side (lower side in the figure) in the depth direction. The opposite side (the upper side in the figure) has a substantially semi-elliptical shape with a gentle slope in the depth direction. 11B, the angle formed by the gentle slope of the groove 119 and the inner peripheral surface of the cylinder hole 9 is substantially the same as the angle θ at which the communication path 18 enters the cylinder hole 9. Yes.

このように構成された第2の実施の形態例に係るシリンダブロック107によれば、シリンダ穴9の内周面に溝119を形成することにより、次のような効果を得ることができる。即ち、斜板式油圧ポンプのピストン10とシリンダ穴9の間で最も過酷な摺動状態になるのは、ピストン10がシリンダ穴9から抜け出す動作時(吸入行程時)で、シリンダ穴9内で負圧が生じるためにピストン10とシリンダ穴9の内周面との間で油膜が薄くなる現象が生じる。このとき、負圧となったシリンダ穴9内に作動油が連通路18を介して流入してくるが、溝119の断面が図11に示すような形状となっていることにより、作動油は、連通路18の出口22が溝119と合流する部分において、大きな抵抗を受けることなく図11(b)の矢印の方向に沿ってスムーズに溝119内を流れ、シリンダ穴9の内周面とピストン10との間に油膜を形成することができる。よって、シリンダ穴9内が負圧になっても、シリンダ穴9とピストン10との間の潤滑状態は良好に保たれる。   According to the cylinder block 107 according to the second embodiment configured as described above, by forming the groove 119 on the inner peripheral surface of the cylinder hole 9, the following effects can be obtained. That is, the most severe sliding state between the piston 10 and the cylinder hole 9 of the swash plate type hydraulic pump occurs when the piston 10 moves out of the cylinder hole 9 (during the intake stroke) and is negative in the cylinder hole 9. Since the pressure is generated, the oil film becomes thin between the piston 10 and the inner peripheral surface of the cylinder hole 9. At this time, the hydraulic oil flows into the cylinder hole 9 having a negative pressure through the communication path 18, but the cross section of the groove 119 has a shape as shown in FIG. In the portion where the outlet 22 of the communication passage 18 merges with the groove 119, it flows smoothly in the groove 119 along the direction of the arrow in FIG. An oil film can be formed between the piston 10. Therefore, even if the inside of the cylinder hole 9 becomes a negative pressure, the lubrication state between the cylinder hole 9 and the piston 10 is kept good.

次に、第3の実施の形態例に係るシリンダブロックについて、図12および図13を参照しながら説明するが、第1の実施の形態例に係るシリンダブロックと同一の構成については、同一の符号を付して、その説明は省略する。   Next, a cylinder block according to a third embodiment will be described with reference to FIG. 12 and FIG. 13. The same reference numerals are used for the same configurations as the cylinder block according to the first embodiment. The description is omitted.

図12および図13に示すように、第3の実施の形態例に係るシリンダブロック207は、連通路18の出口22を含んでシリンダ穴9の内周面に沿って溝219が周方向に所定の長さ(具体的には、略1/4周の長さ)だけ形成されている点に大きな特徴がある。なお、この溝219の断面形状は、第2のシリンダブロック107に形成された溝119(図10および図11参照)と同じであるため、ここでの説明は省略する。   As shown in FIGS. 12 and 13, the cylinder block 207 according to the third embodiment includes a groove 219 in the circumferential direction along the inner peripheral surface of the cylinder hole 9 including the outlet 22 of the communication passage 18. It has a great feature in that it is formed only by a length (specifically, a length of approximately ¼ circumference). The cross-sectional shape of the groove 219 is the same as that of the groove 119 (see FIGS. 10 and 11) formed in the second cylinder block 107, and the description thereof is omitted here.

このように構成された第3の実施の形態例に係るシリンダブロック207によれば、シリンダ穴9の内周面に溝219を形成することにより、第2の実施の形態例に係るシリンダブロック107と同様に、シリンダ穴9の内周面とピストン10との間に油膜を形成することができる。よって、シリンダ穴9内が負圧になっても、シリンダ穴9とピストン10との間の潤滑状態は良好に保たれることとなる。   According to the cylinder block 207 according to the third embodiment configured as described above, the cylinder block 107 according to the second embodiment is formed by forming the groove 219 on the inner peripheral surface of the cylinder hole 9. Similarly, an oil film can be formed between the inner peripheral surface of the cylinder hole 9 and the piston 10. Therefore, even if the inside of the cylinder hole 9 becomes negative pressure, the lubrication state between the cylinder hole 9 and the piston 10 is maintained well.

なお、溝119,219の断面形状のうち、急斜面は摺動面に対してほぼ直交する面(つまりほぼ直角に立ち上がる面)として構成することができ、これによって断面が鋸歯状に近い形状とすることができる。   Of the cross-sectional shapes of the grooves 119 and 219, the steep slope can be configured as a surface that is substantially orthogonal to the sliding surface (that is, a surface that rises substantially at a right angle). be able to.

5 回転軸
7,107,207 シリンダブロック
9 シリンダ穴
9A シリンダポート
10 ピストン
18 連通路
21 入口
22 出口
119,219 溝
5 Rotating shaft 7, 107, 207 Cylinder block 9 Cylinder hole 9A Cylinder port 10 Piston 18 Communication path 21 Inlet 22 Outlet 119, 219 Groove

Claims (2)

周方向に間隔を空けて設けられ、ピストンを往復動可能に収納する複数のシリンダ穴と、各シリンダ穴に連設するシリンダポートとを有し、回転軸の回りに予め定めた一方向へ回転するピストンポンプ用のシリンダブロックにおいて、
互いに隣り合う2つの前記シリンダ穴を繋ぐ連通路を設け、
前記連通路の入口は、回転方向の上流側に位置する一方のシリンダ穴の内周面のうち、上死点にある前記ピストンの先端よりさらに前記シリンダポート側の位置に設けられ、
前記連通路の出口は、回転方向の下流側に位置する他方のシリンダ穴の内周面のうち、下死点にある前記ピストンの先端よりさらに前記シリンダポートと反対側の位置に設けられる
ことを特徴とするシリンダブロック。
A plurality of cylinder holes that are provided at intervals in the circumferential direction and accommodate a piston so as to be reciprocally movable, and a cylinder port that is connected to each cylinder hole, and rotates in a predetermined direction around the rotation axis. In the cylinder block for the piston pump
Providing a communication path connecting the two cylinder holes adjacent to each other;
The inlet of the communication path is provided at a position closer to the cylinder port than the tip of the piston at the top dead center, of the inner peripheral surface of one cylinder hole located on the upstream side in the rotation direction,
The outlet of the communication path is provided at a position further on the opposite side to the cylinder port than the tip of the piston at the bottom dead center on the inner peripheral surface of the other cylinder hole located on the downstream side in the rotation direction. A featured cylinder block.
請求項1の記載において、
前記シリンダ穴の内周面には、前記出口を含んで、周方向に延びる溝が形成され、
前記溝の断面は、前記シリンダポート側が深さ方向に向けて急斜面で、前記シリンダポートと反対側が深さ方向に向けて緩斜面となった略半楕円形状を成す
ことを特徴とするシリンダブロック。
In the description of claim 1,
On the inner peripheral surface of the cylinder hole, a groove extending in the circumferential direction including the outlet is formed,
The cross section of the groove has a substantially semi-elliptical shape in which the cylinder port side is a steep slope in the depth direction and the opposite side to the cylinder port is a gentle slope in the depth direction.
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