JP2013113187A - 斜板式ピストンポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】複数の負荷圧に応動する斜板式ピストンポンプの大型化を抑えること。
【解決手段】 負荷圧に応じて吐出容量が変えられる斜板式ピストンポンプ１であって、ポートブロック５０から突出されるガイド部材（インナーガイドシリンダ４１、アウターガイドシリンダ４２）と、このガイド部材に摺動可能に支持されて第一の負荷圧（ピストンポンプ８０の吐出圧）に応じて斜板４を傾転角が小さくなる方向に駆動する第一制御ピン３１と、ガイド部材に摺動可能に支持されて第二の負荷圧（パイロット圧）に応じて斜板４を傾転角が小さくなる方向に駆動する第二制御ピン３２と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、負荷圧に応じて吐出容量が変えられる斜板式ピストンポンプに関するものである。

例えば、ミニショベル等の作業機にあっては、斜板式ピストンポンプがエンジンによって駆動され、ピストンポンプから吐出される作動油によって各種の作業を行う油圧アクチュエータが駆動される。この油圧アクチュエータの負荷圧が変化しても、斜板式ピストンポンプの動力が略一定に制御され、エンジンの回転変動を抑えるようになっている。

従来、この種の斜板式ピストンポンプとして、負荷圧に応動する制御ピン（制御ピストン、傾転アクチュエータ）を備え、この制御ピンによって斜板を傾転させるものがある（特許文献１、２参照）。

特開２００１−３８５３号公報 特開２００２−２０２０６３号公報

ミニショベル等の作業機にあっては、空調装置（エアコン）が搭載され、この空調装置に備えられるコンプレッサがエンジンによって駆動される場合に、エンジンの動力が消費される要素が増えるため、この空調装置の作動に応じて斜板を傾転させる制御ピンを備える必要があり、制御ピンの本数が増えることによって斜板式ピストンポンプの大型化を招くという問題点があった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、複数の負荷圧に応動する斜板式ピストンポンプの大型化を抑えることを目的とする。

本発明は、負荷圧に応じて吐出容量が変えられる斜板式ピストンポンプであって、複数のピストンと、このピストンを収容する複数のシリンダを有し、回転するシリンダブロックと、このシリンダブロックの回転に伴ってシリンダの容積室を拡縮するようにピストンを往復動させる斜板と、この斜板を傾転角が大きくなる方向に付勢する付勢手段と、容積室に給排される作動流体を導く通路が設けられるポートブロックと、このポートブロックから突出されるガイド部材と、このガイド部材に摺動可能に支持されて第一の負荷圧に応じて斜板を傾転角が小さくなる方向に駆動する第一制御ピンと、ガイド部材に摺動可能に支持されて第二の負荷圧に応じて斜板を傾転角が小さくなる方向に駆動する第二制御ピンと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、第一制御ピンと第二制御ピンが、付勢手段の付勢力と釣り合う位置に斜板を傾転させることにより、第一の負荷圧と第二の負荷圧に応じてピストンポンプを駆動する動力が制御される。ポートブロックから突出されるガイド部材によって第一制御ピンと第二制御ピンがそれぞれ摺動可能に支持されるため、ポートブロックの厚さを小さくし、かつ、第一制御ピンと第二制御ピンをそれぞれ駆動する作動流体圧を導く通路をポートブロックに形成できる。これにより、複数の負荷圧に応じてピストンポンプの消費動力を制御することと、ピストンポンプの大型化を抑えることとが両立される。

本発明の第１実施形態を示すピストンポンプの断面図である。 図１の一部を拡大した断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、傾転アクチュエータの動作を示す断面図である。 ピストンポンプの吐出圧と吐出流量の関係を示す特性図である。 本発明の第２実施形態を示すピストンポンプの断面図である。 図５の一部を拡大した断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、傾転アクチュエータの動作を示す断面図である。 本発明の第３実施形態を示すピストンポンプの断面図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１に示すポンプユニット１００は、例えばミニショベル等の作業機に搭載され、図示しないエンジンによって駆動されるものである。この作業機には、図示しない空調装置（エアコン）が搭載されており、この空調装置に備えられるコンプレッサが同じくエンジンによって駆動される。

エンジンの動力が消費される要素として、メインのピストンポンプ１と、サブのピストンポンプ８０と、空調装置に備えられるコンプレッサとがある。後述するように、メインのピストンポンプ１は、これらの消費動力の変化に応じて、その吐出容量（押しのけ容積）が変えられることにより、消費動力の合計値が略一定に保たれるようになっている。

ポンプユニット１００は、メインの斜板式ピストンポンプ１と、サブの斜板式ピストンポンプ８０とが回転軸Ｏ上に並んで設けられる。

サブのピストンポンプ８０は、二連式のものであり、シリンダブロック８３と、このシリンダブロック８３に対して往復動する複数の大小ピストン８８、８９と、この大小ピストン８８、８９が追従する斜板８４とが、ケーシング８１に収容される。このシリンダブロック８３は、シャフト５を介してエンジンから回転が伝達される。シリンダブロック８３が回転するのに伴って、シリンダブロック８３に対して大小ピストン８８、８９が往復動することによって、図示しないタンクからの作動流体（作動油）が図示しない配管を介して吸込ポート９５から大小ピストン８８、８９によって画成される大小容積室９１、９２に吸込まれる一方、大容積室９１から吐出ポート９３へと吐出される作動流体が図示しない配管を介して流体圧アクチュエータ（油圧シリンダ、油圧モータ）へと導かれ、小容積室９２から吐出ポート９４へと吐出される作動流体がパイロット圧として後述する第二圧力室４４へと導かれる。

一方、メインのピストンポンプ１は、シリンダブロック３と、このシリンダブロック３に対して往復動する複数のピストン８と、このピストン８が追従する斜板４とがケーシング２に収容される。このシリンダブロック３は、シャフト５を介してエンジンから回転が伝達される。シリンダブロック３が回転するのに伴って、シリンダブロック３に対してピストン８が往復動することによって、図示しないタンクからの作動流体が図示しない配管を介してピストン８によって画成される容積室７に吸込まれる一方、容積室７から吐出ポートへと吐出される作動流体が図示しない配管を介して流体圧アクチュエータ（油圧シリンダ、油圧モータ）へと導かれる。

以下、メインのピストンポンプ１の構成について説明する。

ケーシング２として、ブロック状のポートブロック５０と、有底筒状のポンプケース７０とが設けられ、これらの内側にシリンダブロック３および斜板４が収容される。ポンプケース７０はポートブロック５０に図示しない複数のボルトを介して締結される。

シリンダブロック３は、シャフト５を介して回転駆動される。シャフト５は、ポンプケース７０から外部へ突出され、その一端に動力源として設けられるエンジンから回転が伝達される。シャフト５は、ケーシング８１にベアリング１０を介して支持され、ポートブロック５０にベアリング１２を介して支持され、ポンプケース７０にベアリング１１を介して支持される。

シリンダブロック３には、複数本のシリンダ６がシリンダブロック３の回転軸Ｏと略平行に、かつその回転軸Ｏを中心とする略同一円周上に一定の間隔を持って並んで配置される。

シリンダ６には、ピストン８がそれぞれ摺動可能に挿入され、シリンダ６とピストン８との間に容積室７が画成される。ピストン８はシリンダブロック３から突出され、その一端が斜板４に接するシュー９を介して支持される。シリンダブロック３が回転すると、各ピストン８が斜板４に追従して往復動し、容積室７を拡縮させる。

ポートブロック５０には、シリンダブロック３が摺接するポートプレート１５が設けられ、このポートプレート１５に各容積室７に連通する図示しない吸込ポートと吐出ポートが形成される。

ピストンポンプ１は、シリンダブロック３の１回転につき、各ピストン８がシリンダ６を１回往復動する。シリンダブロック３が回転するのに伴って、シリンダ６の容積室７が拡張する吸込行程では、図示しないタンクからの作動流体が、図示しない配管とポートブロック５０内の通路を介して吸込ポートから各容積室７に吸込まれる。一方、シリンダ６の容積室７が収縮する吐出行程では、各容積室７から吐出ポートへと吐出される作動流体が、図示しないポートブロック５０内の通路と配管を介して流体圧アクチュエータへと導かれる。ポートブロック５０には、作動流体を容積室７に給排する通路（図示せず）が形成される。

ピストンポンプ１の吐出容量を可変にするため、斜板４は、軸受１３を介してポンプケース７０に傾転可能に支持される。

軸受１３は、ポンプケース７０に設けられる。ポンプケース７０は、軸受１３が取り付けられる底部７０Ａと、シリンダブロック３等を包囲する筒状の側壁部７０Ｂとを有する。ポンプケース７０は、例えばアルミ材等を用いてダイキャストによって形成される。

斜板４を傾転角が大きくなる方向に付勢する付勢手段として、ポートブロック５０と斜板４との間には、第一、第二傾転スプリング２１、２２が介装される。

コイル状の第一、第二傾転スプリング２１、２２は、ポートブロック５０に取り付けられるリテーナ２３と、斜板４に取り付けられるリテーナ２４の間に介装される。リテーナ２３は、作動流体圧によって変位可能に設けられ、アジャスタ２５を介して初期位置が調整される。

第一、第二傾転スプリング２１、２２は、線材の巻径が異なり、巻径の大きい第一傾転スプリング２１の内側に巻径の小さい第二傾転スプリング２２が配置される。図１のように斜板４の傾転角が最大になった状態で、巻径の大きい第一傾転スプリング２１は、リテーナ２３、２４の間に圧縮された状態で介装される一方、巻径の小さい第二傾転スプリング２２は、その一端がリテーナ２４から離れた状態で介装されている。これにより、斜板４が所定角度を超えて傾転するのに伴って第二傾転スプリング２２の両端がリテーナ２３、２４に当接して圧縮され、斜板４に付与される第一、第二傾転スプリング２１、２２のバネ力が段階的に高まる。

ピストンポンプ１の吐出容量を制御するため、斜板４の揺動中心軸Ｓがシリンダブロック３の回転軸Ｏに対して第一、第二傾転スプリング２１、２２寄りにオフセットされる。ピストンポンプ１の吐出圧が高まるのに伴って、斜板４が各ピストン８から受ける反力が高まり、斜板４が第一、第二傾転スプリング２１、２２に抗して傾転角が小さくなる方向に駆動される。

ピストンポンプ１の吐出容量を制御するため、さらに、第一、第二傾転スプリング２１、２２のバネ力に抗して斜板４を押す傾転アクチュエータ３０を備える。この傾転アクチュエータ３０は、サブのピストンポンプ８０の吐出圧が第一の負荷圧として導かれる第一制御ピン３１と、空調装置の作動時にパイロット圧が第二の負荷圧として導かれる第二制御ピン３２と、を備える。

図２に示すように、傾転アクチュエータ３０は、ポートブロック５０から突出されるガイド部材として、インナーガイドシリンダ４１とアウターガイドシリンダ４２とが同軸上に並んで設けられる。

インナーガイドシリンダ４１は、つば付き円柱状に形成され、ポートブロック５０に形成された取付穴５１のネジ部に螺合して取り付けられる。

アウターガイドシリンダ４２は、直円筒状に形成され、ポートブロック５０に形成された取付穴５２に圧入して取り付けられる。

第一制御ピン３１は、直円筒状に形成され、インナーガイドシリンダ４１とアウターガイドシリンダ４２の間に摺動可能に挿入される。

第二制御ピン３２は、有底円筒状に形成され、アウターガイドシリンダ４２の外側に摺動可能に嵌合される。

第二制御ピン３２は、球面状の先端部３２Ｂを有し、この先端部３２Ｂが斜板４に取り付けられるフォロア７２に当接し、このフォロア７２を介して斜板４を押すようになっている。

このように、ポートブロック５０から突出されるインナーガイドシリンダ４１とアウターガイドシリンダ４２によって第一制御ピン３１と第二制御ピン３２がそれぞれ摺動可能に支持されるため、ポートブロック５０の厚さを小さくし、ケーシング２の構造を簡素化できる。

第一制御ピン３１と第二制御ピン３２とが同軸上に並んで設けられることにより、従来の第一制御ピンと第二制御ピンが並列に配置される異なる軸上に設けられる構造に比べて、第一制御ピン３１と第二制御ピン３２を収容するスペースが小さくて済み、ポンプケース７０が小型化される。このため、ポンプユニット１００を作業機の限られたスペースに搭載できる。

ポートブロック５０には、インナーガイドシリンダ４１の取付穴５１と、アウターガイドシリンダ４２の取付穴５２とが、それぞれ機械加工によって形成される。ブロック状のポートブロック５０は、ポンプケース７０が組み付けられる前の状態にて、斜板４に対向する部位が開放されているため、取付穴５１、５２をそれぞれ機械加工によって形成することが可能となる。

傾転アクチュエータ３０は、第一制御ピン３１に第一の負荷圧を導く第一圧力室４３と、第二制御ピン３２に第二の負荷圧を導く第二圧力室４４と、を備える。

第一圧力室４３は、ポートブロック５０の取付穴５２とインナーガイドシリンダ４１とアウターガイドシリンダ４２と第一制御ピン３１との間に画成される。第一制御ピン３１の環状端面が第一圧力室４３に面する受圧面３１Ａとなる。

第一圧力室４３には、サブのピストンポンプ８０の吐出圧が吐出ポート９３からポートブロック５０の通孔４５を介して導かれる。第一制御ピン３１は、その受圧面３１Ａに受けるピストンポンプ８０の吐出圧が高まるのに伴って図にて右方向に移動する。

第二圧力室４４は、インナーガイドシリンダ４１と第一制御ピン３１と第二制御ピン３２との間に画成される。第二制御ピン３２は、その底面のうち第一制御ピン３１に囲まれる部位が第二圧力室４４に面する受圧面３２Ａとなる。

取付穴５１の奥部には、通孔４６が開口し、この通孔４６を介してパイロット圧が導かれる。インナーガイドシリンダ４１には、これを軸方向に貫通する通孔４７が形成され、パイロット圧が取付穴５１の奥部から通孔４７を介して第二圧力室４４に導かれる。第二制御ピン３２は、その受圧面３２Ａに受けるパイロット圧が高まるのに伴って図にて右方向に移動する。

第二圧力室４４に連通する通孔４６は、図示しない配管を介して図示しないサブのピストンポンプ８０の吐出ポート９４に連通され、この配管には図示しない切り換えバルブが介装される。この切り換えバルブは、空調装置の作動時にピストンポンプ８０の吐出圧をパイロット圧として第二圧力室４４に導き、空調装置の作動停止時にタンク圧をパイロット圧として第二圧力室４４に導く。

このように、ポートブロック５０に形成される通孔４５、４６は、第一制御ピン３１と第二制御ピン３２をそれぞれ駆動する負荷圧（信号圧）を導く通路を構成する。これらの通路を構成する通孔４５、４６と取付穴５１、５２を形成する機械加工が、ポートブロック５０に集中して行われることにより、製品のコストダウンがはかれる。

斜板４は、第一、第二傾転スプリング２１、２２のバネ力に対して各ピストン８の反力と第一制御ピン３１の推力と第二制御ピン３２との推力が釣り合う傾転角度に保持される。

図３の（Ａ）は、斜板４の傾転角が最大値θｍａｘとなる最大傾転時の状態を示す断面図である。この最大傾転時に、第一制御ピン３１と第二制御ピン３２が図にて左方向に位置し、第二制御ピン３２の底面（受圧面３２Ａ）がアウターガイドシリンダ４２の端面４２Ａに当接している。

第一圧力室４３、第二圧力室４４に導かれる負荷圧がそれぞれ高まるのに伴って、第一制御ピン３１と第二制御ピン３２が一緒に図にて右方向に移動し、斜板４に取り付けられるフォロア７２を介して斜板４を傾転角が小さくなる方向に駆動する。

図３の（Ｂ）は、斜板４の傾転角が最小値θｍｉｎとなる最小傾転時の状態を示す断面図である。この最小傾転時に、斜板４の背面がポンプケース７０に取り付けられたフォロア７２に当接している。

図４は、ピストンポンプ１の吐出圧（負荷圧）と吐出流量（押しのけ容積）の関係を示す特性図である。図４において、目標特性（１）は、メインのピストンポンプ１を駆動するエンジンの出力が一定値となる双曲線であり、ピストンポンプ１の吐出圧と吐出流量の積が一定となるように設定されている。実際の設定特性（２）は、この目標特性（１）に近似して設定されるもので、線分ＡＢと、線分ＢＣとで構成される。点Ａでは斜板４の傾転角が最大となり、点Ａから点Ｂの間では第一傾転スプリング２１のみが斜板４を介して圧縮される。点Ｂから点Ｃの間では第一、第二傾転スプリング２１、２２の両方が圧縮される。すなわち、線分ＡＢの特性は、第一傾転スプリング２１のみのバネ力によって定まり、線分ＢＣの特性は、第一、第二傾転スプリング２１、２２のバネ力を合わせた力によって定まる。ピストンポンプ１の吐出圧に応じて作動するメイン制御ピンが、第一、第二傾転スプリング２１、２２のバネ力と釣り合う位置に斜板４を傾転させることにより、ピストンポンプ１を駆動する動力が略一定となるように制御される。

図４において、目標特性（３）は、メインのピストンポンプ１とサブのピストンポンプ８０をそれぞれ駆動するエンジンの出力が一定値となる双曲線であり、ピストンポンプ１の吐出圧と吐出流量の積が上記の目標特性（１）に比べてサブのピストンポンプ８０の負荷分だけ小さくなるように設定されている。実際の設定特性（４）は、この目標特性（３）に近似して設定されるもので、線分ＤＥと、線分ＥＦとで構成される。点Ｄでは斜板４の傾転角が最大となり、点Ｄから点Ｅ間では第一傾転スプリング２１のみが斜板４を介して圧縮される。点Ｅから点Ｆの間では第一、第二傾転スプリング２１、２２の両方が圧縮される。サブのピストンポンプ８０の吐出圧が高まるのに伴って、サブのピストンポンプ８０の吐出圧に応動する第一制御ピン３１が第二制御ピン３２を介して斜板４を押し、第一、第二傾転スプリング２１、２２のバネ力と釣り合う位置に斜板４を傾転させることにより、上記の設定特性（２）から設定特性（４）に切り換えられる。この設定特性（４）に切り換えられた状態においても、メインのピストンポンプ１の吐出圧に応じて作動するメイン制御ピンが、第一、第二傾転スプリング２１、２２のバネ力と釣り合う位置に斜板４を傾転させることにより、ピストンポンプ１とピストンポンプ８０をそれぞれ駆動する動力が略一定となるように制御される。

図４において、目標特性（５）は、メインのピストンポンプ１とサブのピストンポンプ８０と空調装置のコンプレッサ（図示せず）をそれぞれ駆動するエンジンの出力が一定値となる双曲線であり、ピストンポンプ１の吐出圧と吐出流量の積が上記の目標特性（１）に比べてサブのピストンポンプ８０の負荷分と空調装置のコンプレッサの負荷分との合計値だけ小さくなるように設定されている。実際の設定特性（６）は、この目標特性（５）に近似して設定されるもので、線分ＧＨと、線分ＨＩとで構成される。点Ｇでは斜板４の傾転角が最大となり、点Ｇから点Ｈの間では第一傾転スプリング２１のみが斜板４を介して圧縮される。点Ｈから点Ｉの間では第一、第二傾転スプリング２１、２２の両方が圧縮される。サブのピストンポンプ８０の吐出圧に応じて作動する第一制御ピン３１と、パイロット圧に応じて作動する第二制御ピン３２とが、第一、第二傾転スプリング２１、２２のバネ力と釣り合う位置に斜板４を傾転させることにより、上記の設定特性（２）から設定特性（６）に切り換えられる。この設定特性（６）に切り換えられた状態においても、メインのピストンポンプ１の吐出圧に応じて作動するメイン制御ピンが、第一、第二傾転スプリング２１、２２のバネ力と釣り合う位置に斜板４を傾転させることにより、ピストンポンプ１とピストンポンプ８０と空調装置のコンプレッサとをそれぞれ駆動する動力が略一定となるように制御される。

以上のように、メインのピストンポンプ１、サブのピストンポンプ８０、空調装置に備えられるコンプレッサの負荷変動に応じて、これらの消費動力が略一定に保たれるように、メインのピストンポンプ１の吐出容量が変えられ、エンジンの回転変動を抑えられる。

（第２実施形態）
次に図５〜７に示す第２実施形態を説明する。これは図１〜４の第１実施形態と基本的に同じ構成を有し、相違する部分のみを説明する。なお、前記実施形態と同一構成部には同一符号を付す。

図５、６に示すように、傾転アクチュエータ６０は、サブのピストンポンプ８０の吐出圧が第一の負荷圧として導かれる第一制御ピン６４と、空調装置の作動時にパイロット圧が第二の負荷圧として導かれる第二制御ピン６３と、を備える。

第一制御ピン６４は、互いに外径が異なる円柱状の小径ピン部６１と大径ピン部６２を有する。小径ピン部６１の外径が、大径ピン部６２の外径より小さく形成される。

第一制御ピン６４は、小径ピン部６１と大径ピン部６２が同軸上に延び、互いに一体形成される。

なお、第一制御ピン６４は、小径ピン部６１と大径ピン部６２は、互いに別体で形成され、両者が結合手段を介して結合される構成としてもよい。

第二制御ピン６３は、有底円筒状に形成され、大径ピン部６２の先端部に結合される。

傾転アクチュエータ６０は、ポートブロック５９から突出されるガイド部材として、ガイドシリンダ６９が設けられる。

ガイドシリンダ６９は、段付き円柱状に形成され、ポートブロック５９に形成された取付穴５５に圧入して取り付けられる。

ガイドシリンダ６９は、取付穴５５に圧入されるシリンダ大径部６９Ａと、このシリンダ大径部６９Ａから環状段部６９Ｂをもって延びるシリンダ小径部６９Ｃと、シリンダ大径部６９Ａからシリンダ小径部６９Ｃに渡って貫通するガイド穴６９Ｄと、を有する。

ポートブロック５９には、ガイドシリンダ６９が圧入される取付穴５５と、この取付穴５５と同軸上に開口する小径穴としてシリンダ部５４とが形成される。ポートブロック５９は、ポンプケース７０が組み付けられる前の状態にて、斜板４に対向する部位が開放されているため、取付穴５５とシリンダ部５４をそれぞれ機械加工によって形成することが可能となる。

ポートブロック５９のシリンダ部５４に小径ピン部６１が摺動可能に挿入される。シリンダ部５４と小径ピン部６１との間には、第一圧力室７３が画成される。小径ピン部６１の端面が第一圧力室７３に面する受圧面６１Ａとなる。

シリンダ部５４の奥部には、通孔６５が開口し、この通孔６５を介してサブのピストンポンプ８０の吐出圧が第一圧力室７３に導かれる。第一制御ピン６４は、その受圧面６１Ａに受けるピストンポンプ８０の吐出圧が高まるのに伴って図にて右方向に移動する。

ガイドシリンダ６９のガイド穴６９Ｄに大径ピン部６２が摺動可能に挿入される。大径ピン部６２は、Ｏリング７７を介してガイドシリンダ６９のガイド穴６９Ｄ挿入され、円滑に摺動するようになっている。

ポートブロック５９の取付穴５５と大径ピン部６２との間には、中継圧力室７４が画成される。第一制御ピン６４には、中継圧力室７４に面する受圧面６２Ｄが形成される。この受圧面６２Ｄは、小径ピン部６１と大径ピン部６２の間に環状段部として形成される。受圧面６２Ｄが取付穴５５の底面に当接することによって、第一制御ピン６４の変位が規制される。

取付穴５５の奥部には、通孔６６が開口し、この通孔６６を介してパイロット圧が中継圧力室７４に導かれる。大径ピン部６２は、その受圧面６２Ｄに受けるパイロット圧が高まるのに伴って図にて右方向に移動する。

このように、ポートブロック５９に形成される通孔６５、６６は、第一制御ピン６４と第二制御ピン６３をそれぞれ駆動する負荷圧（信号圧）を導く通路を構成する。これらの通路を構成する通孔６５、６６と取付穴５５とシリンダ部５４を形成する機械加工が、ポートブロック５９に集中して行われることにより、製品のコストダウンがはかれる。

第二制御ピン６３は、大径ピン部６２の先端部に嵌合する小径穴６３Ａと、ガイドシリンダ６９のシリンダ小径部６９Ｃの外側に摺動可能に嵌合する大径穴６３Ｂと、球面状の先端部６３Ｃを有する。第二制御ピン６３は、先端部６３Ｃが斜板４に取り付けられるフォロア７２に当接し、このフォロア７２を介して斜板４を押すようになっている。

大径ピン部６２の先端部は、Ｏリング７６を介して第二制御ピン６３の小径穴６３Ａに嵌合する。Ｏリング７６が設けられることにより、第二制御ピン６３の大径穴６３Ｂとガイドシリンダ６９のシリンダ小径部６９Ｃとの同軸度が確保され、第二制御ピン６３が円滑に摺動するようになっている。

ガイドシリンダ６９の先端面と第二制御ピン６３と大径ピン部６２の間には、第二圧力室７５が画成される。第二制御ピン６３の環状段部が第二圧力室７５に面する受圧面６３Ｄとなる。

中継圧力室７４は、第一制御ピン６４のまわりに画成されている。第一制御ピン６４には、中継圧力室７４と第二圧力室７５とを連通する連通路６７が設けられる。連通路６７は、大径ピン部６２の軸方向に延びる通孔６７Ａと、大径ピン部６２の径方向に延びる通孔６７Ｂ、６７Ｃによって構成される。通孔６７Ａの開口端は、栓体７８によって塞がれる。大径ピン部６２の端部側には大径ピン小径部６２Ａが形成され、この大径ピン小径部６２Ａに通孔６７Ｂが開口される。

第二圧力室７５には、連通路６７を介して中継圧力室７４からパイロット圧がに導かれる。第二制御ピン６３は、その受圧面６３Ｄに受けるパイロット圧が高まるのに伴って図にて右方向に移動する。

第二制御ピン６３にパイロット圧が導かれる受圧面６３Ｄを設けることにより、パイロット圧によって斜板４を押す推力が確保される。

斜板４は、第一、第二傾転スプリング２１、２２のバネ力に対して各ピストン８の反力と第一制御ピン６４の推力と第二制御ピン６３との推力が釣り合う傾転角度に保持される。

図７の（Ａ）は、斜板４の傾転角が最大値θｍａｘとなる最大傾転時の状態を示す断面図である。この最大傾転時に、第一制御ピン６４と第二制御ピン６３とが図にて左方向に位置し、大径ピン部６２の受圧面６２Ｄが取付穴５５の底面に当接している。

第一圧力室７３、中継圧力室７４及び第二圧力室７５に導かれる負荷圧がそれぞれ高まるのに伴って、第一制御ピン６４と第二制御ピン６３が一緒に図にて右方向に移動し、斜板４に取り付けられるフォロア７２を介して斜板４を傾転角が小さくなる方向に駆動する。

図７の（Ｂ）は、斜板４の傾転角が最小値θｍｉｎとなる最小傾転時の状態を示す断面図である。この最小傾転時に、斜板４の背面がポンプケース７０に取り付けられたフォロア７２に当接している。

以上のように、メインのピストンポンプ１、サブのピストンポンプ８０、空調装置に備えられるコンプレッサの負荷変動に応じて、これらの消費動力が略一定に保たれるように、メインのピストンポンプ１の吐出容量が変えられ、エンジンの回転変動を抑えられる（図４参照）。

（第３実施形態）
次に図８に示す第３実施形態を説明する。これは図１〜４の第１実施形態と基本的に同じ構成を有し、相違する部分のみを説明する。なお、前記実施形態と同一構成部には同一符号を付す。

傾転アクチュエータ１６０は、サブのピストンポンプ８０の吐出圧が第一の負荷圧として導かれる第一制御ピン１６４と、空調装置の作動時にパイロット圧が第二の負荷圧として導かれる第二制御ピン１６３と、を備える。

傾転アクチュエータ１６０は、ポートブロック１５０から突出されるガイド部材として、ガイドシリンダ１６９が設けられる。

ガイドシリンダ１６９は、段付き円柱状に形成され、ポートブロック１５０に形成された取付穴１５５に圧入して取り付けられる。

ガイドシリンダ１６９は、取付穴１５５に圧入されるシリンダ大径部１６９Ａと、このシリンダ大径部１６９Ａから環状段部１６９Ｂをもって延びるシリンダ小径部１６９Ｃと、シリンダ大径部１６９Ａからシリンダ小径部１６９Ｃに渡って貫通するガイド穴１６９Ｄと、を有する。

ポートブロック１５０には、ガイドシリンダ１６９が圧入される取付穴１５５と、この取付穴１５５と同軸上に開口する小径穴としてシリンダ部１５４とが形成される。

ポートブロック１５０のシリンダ部１５４に第一制御ピン１６４が摺動可能に挿入される。シリンダ部１５４と第一制御ピン１６４との間には、第一圧力室１７３が画成される。第一制御ピン１６４の端面が第一圧力室１７３に面する受圧面１６１Ａとなる。

シリンダ部１５４の奥部には、通孔１６５が開口し、この通孔１６５を介してサブのピストンポンプ８０の吐出圧が第一圧力室１７３に導かれる。第一制御ピン１６４は、その受圧面１６１Ａに受けるピストンポンプ８０の吐出圧が高まるのに伴って図にて右方向に移動する。

ガイドシリンダ１６９のガイド穴１６９Ｄに第一制御ピン１６４が摺動可能に挿入される。第一制御ピン１６４は、Ｏリング１７７を介してガイドシリンダ１６９のガイド穴１６９Ｄ挿入され、円滑に摺動するようになっている。

ポートブロック１５０の取付穴１５５と第一制御ピン１６４との間には、中継圧力室１７４が画成される。取付穴１５５の奥部には、通孔１６６が開口し、この通孔１６６を介してパイロット圧が中継圧力室１７４に導かれる。

第二制御ピン１６３は、第一制御ピン１６４の先端部に嵌合する小径穴１６３Ａと、ガイドシリンダ１６９のシリンダ小径部１６９Ｃの外側に摺動可能に嵌合する大径穴１６３Ｂと、球面状の先端部１６３Ｃを有する。第二制御ピン１６３は、先端部１６３Ｃが斜板４に取り付けられるフォロア７２に当接し、このフォロア７２を介して斜板４を押すようになっている。

第一制御ピン１６４の先端部は、Ｏリング１７６を介して第二制御ピン１６３の小径穴１６３Ａに摺動可能に嵌合する。Ｏリング１７６が設けられることにより、第二制御ピン１６３の大径穴１６３Ｂとガイドシリンダ１６９のシリンダ小径部１６９Ｃとの同軸度が確保され、第二制御ピン１６３が円滑に摺動するようになっている。

ガイドシリンダ１６９の先端面と第二制御ピン１６３と第一制御ピン１６４の間には、第二圧力室１７５が画成される。第二制御ピン１６３の環状段部が第二圧力室１７５に面する受圧面１６３Ｄとなる。

第一制御ピン１６４の先端面と第二制御ピン１６３の底面の間には、第三圧力室１７９が画成される。第二制御ピン１６３の底面が第三圧力室１７９に面する受圧面１６３Ｅとなる。

第一制御ピン１６４には、中継圧力室１７４と第二圧力室１７５と第三圧力室１７９とを連通する連通路１６７が設けられる。連通路１６７は、の軸方向に延びる通孔１６７Ａと、の径方向に延びる通孔１６７Ｂ、１６７Ｃによって構成される。

第二圧力室１７５と第三圧力室１７９には、連通路１６７を介して中継圧力室１７４からパイロット圧に導かれる。第二制御ピン１６３は、その受圧面１６３Ｄ、１６３Ｅに受けるパイロット圧が高まるのに伴って図にて右方向に移動する。

第二制御ピン１６３にパイロット圧が導かれる環状の受圧面１６３Ｄが設けられるとともに、パイロット圧が導かれる円形の受圧面１６３Ｅが設けられることにより、パイロット圧によって斜板４を押す推力が確保される。

斜板４は、第一、第二傾転スプリング２１、２２のバネ力に対して各ピストン８の反力と第一制御ピン１６４の推力と第二制御ピン１６３との推力が釣り合う傾転角度に保持される。

以下、本発明の要旨と作用、効果を説明する。

（ア）負荷圧に応じて吐出容量が変えられる斜板式ピストンポンプ１であって、複数のピストン８と、このピストン８を収容する複数のシリンダ６を有し、回転するシリンダブロック３と、このシリンダブロック３の回転に伴ってシリンダ６の容積室７を拡縮するようにピストン８を往復動させる斜板４と、この斜板４を傾転角が大きくなる方向に付勢する付勢手段（第一、第二傾転スプリング２１、２２）と、容積室７に給排される作動流体を導く通路が設けられるポートブロック５０と、このポートブロック５０から突出されるガイド部材（インナーガイドシリンダ４１、アウターガイドシリンダ４２、ガイドシリンダ６９）と、このガイド部材に摺動可能に支持されて第一の負荷圧（ピストンポンプ８０の吐出圧）に応じて斜板４を傾転角が小さくなる方向に駆動する第一制御ピン３１、６４と、ガイド部材に摺動可能に支持されて第二の負荷圧（パイロット圧）に応じて斜板４を傾転角が小さくなる方向に駆動する第二制御ピン３２、６３と、を備える構成とした（図１〜７参照）。

上記構成に基づき、第一制御ピン３１、６４と第二制御ピン３２、６３が、付勢手段（第一、第二傾転スプリング２１、２２）の力と釣り合う位置に斜板４を傾転させることにより、第一の負荷圧と第二の負荷圧に応じてピストンポンプ１を駆動する動力が制御される。ポートブロック５０から突出されるガイド部材によって第一制御ピン３１、６４と第二制御ピン３２、６３がそれぞれ摺動可能に支持されるため、ポートブロック５０の厚さを小さくし、かつ、第一制御ピン３１、６４と第二制御ピン３２、６３をそれぞれ駆動する作動流体圧を導く通路（通孔４５、４６）をポートブロック５０に形成できる。これにより、複数の負荷圧に応じてピストンポンプ１の消費動力を制御することと、ピストンポンプ１の大型化を抑えることとが両立される。

（イ）第一制御ピン３１、６４は第二制御ピン３２、６３の内側に摺動可能に設けられ、第一制御ピン３１、６４は第二制御ピン３２、６３を介して斜板４を駆動する構成とした（図１〜７参照）。

上記構成に基づき、第一制御ピン３１、６４が第二制御ピン３２、６３の内側に配置されることにより、これらによって構成される傾転アクチュエータ３０、６０の小型化がはかれ、ピストンポンプ１の大型化を抑えられる。

（ウ）ガイド部材として、ポートブロック５０に同軸上に設けられるインナーガイドシリンダ４１とアウターガイドシリンダ４２とを備え、第一制御ピン３１は、インナーガイドシリンダ４１とアウターガイドシリンダ４２の間に摺動可能に挿入される直円筒状に形成され、第二制御ピン３２は、アウターガイドシリンダ４２の外側に摺動可能に嵌合される有底円筒状に形成され、インナーガイドシリンダ４１とアウターガイドシリンダ４２との間に第一の負荷圧を第一制御ピン３１の受圧面３１Ａに導く第一圧力室４３が画成され、インナーガイドシリンダ４１の内側に第二の負荷圧を第二制御ピン３２の受圧面３２Ａに導く第二圧力室４４が画成される構成とした（図１〜３参照）。

上記構成に基づき、インナーガイドシリンダ４１とアウターガイドシリンダ４２とが同軸上に並んで設けられるとともに、第一制御ピン３１と第二制御ピン３２とがアウターガイドシリンダ４２を挟んで同軸上に並んで設けられるため、これらによって構成される傾転アクチュエータ３０の小型化がはかれる。

（エ）ガイド部材として、ポートブロック５０から突出されるガイドシリンダ６９を備え、このガイドシリンダ６９の内側に第一制御ピン６４が摺動可能に挿入され、ガイドシリンダ６９の外側に第二制御ピン６３が摺動可能に嵌合され、ガイドシリンダ６９と第一制御ピン６４と第二制御ピン６３の間に第二の負荷圧を第二制御ピン６３の受圧面６３Ｄに導く第二圧力室７５が画成される構成とした（図５〜７参照）。

上記構成に基づき、第二制御ピン６３が第一制御ピン６４とガイドシリンダ６９を挟んで同軸上に並んで設けられるため、これらによって構成される傾転アクチュエータ６０の小型化がはかれる。

（オ）第一制御ピン６４のまわりに第二の負荷圧が導かれる中継圧力室７４が画成され、第一制御ピン６４に、中継圧力室７４と第二圧力室７５とを連通する連通路６７が形成される構成とした（図５〜７参照）。

上記構成に基づき、第二の負荷圧が第一制御ピン６４内の連通路６７を通して導かれ、傾転アクチュエータ６０の小型化がはかれる。

第一制御ピン６４は、外径の異なる小径ピン部６１と大径ピン部６２を有し、この小径ピン部６１と大径ピン部６２の間に中継圧力室７４に面する受圧面６２Ｄが形成される構成とした（図５〜７参照）。

上記構成に基づき、第二の負荷圧が第一制御ピン６４の受圧面６２Ｄに導かれるため、第二の負荷圧によって斜板４に付与する推力が確保される十分な駆動力が得られる。

ガイド部材として、ポートブロック１５０から突出されるガイドシリンダ１６９を備え、このガイドシリンダ１６９の内側に第一制御ピン１６４が摺動可能に挿入され、ガイドシリンダ１６９の外側に有底筒状の第二制御ピン１６３が摺動可能に嵌合され、ガイドシリンダ１６９と第一制御ピン１６４と第二制御ピン１６３の間に第二の負荷圧を第二制御ピン１６３の受圧面１６３Ｄに導く第二圧力室１７５が画成され、 第一制御ピン１６４の先端面と第二制御ピン１６３の底面の間に、第二の負荷圧を第二制御ピン１６３の受圧面１６３Ｅに導く第三圧力室１７９が画成される構成とした（図８参照）。

上記構成に基づき、第二の負荷圧が第二制御ピン１６３の受圧面１６３Ｄと受圧面１６３Ｅにそれぞれ導かれるため、第二の負荷圧によって斜板４に付与する推力が確保される十分な駆動力が得られる。

なお、前記実施形態において、ピストンポンプ１は、各容積室７にて加圧された作動流体が一つの吐出ポートから吐出される一連式（１フロータイプ）のものであったが、これに限らず、各容積室にて加圧された作動流体が二つ以上の吐出ポートから吐出される多連式のものとしてもよい。

本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

１ ピストンポンプ
２ ケーシング
３ シリンダブロック
４ 斜板
６ シリンダ
８ ピストン
１３ 軸受
２１、２２ 第一、第二傾転スプリング（付勢手段）
４１ インナーガイドシリンダ（ガイド部材）
４２ アウターガイドシリンダ（ガイド部材）
４３、４４ 第一、第二制御ピン
５０ ポートブロック
６４、６３ 第一、第二制御ピン
６９ ガイドシリンダ（ガイド部材）
７３、７５ 第一、第二圧力室

Claims (5)

1. 負荷圧に応じて吐出容量が変えられる斜板式ピストンポンプであって、
   複数のピストンと、
   前記ピストンを収容する複数のシリンダを有し、回転するシリンダブロックと、
   前記シリンダブロックの回転に伴って前記シリンダの容積室を拡縮するように前記ピストンを往復動させる斜板と、
   前記斜板を傾転角が大きくなる方向に付勢する付勢手段と、
   前記容積室に給排される作動流体を導く通路が設けられるポートブロックと、
   前記ポートブロックから突出されるガイド部材と、
   前記ガイド部材に摺動可能に支持されて第一の負荷圧に応じて前記斜板を傾転角が小さくなる方向に駆動する第一制御ピンと、
   前記ガイド部材に摺動可能に支持されて第二の負荷圧に応じて前記斜板を傾転角が小さくなる方向に駆動する第二制御ピンと、を備えることを特徴とする斜板式ピストンポンプ。
2. 前記ガイド部材として、前記ポートブロックから同軸上に並んで突出されるインナーガイドシリンダとアウターガイドシリンダとを備え、
   前記第一制御ピンは、前記インナーガイドシリンダと前記アウターガイドシリンダの間に摺動可能に挿入される直円筒状に形成され、
   前記第二制御ピンは、前記アウターガイドシリンダの外側に摺動可能に嵌合される有底円筒状に形成され、
   前記インナーガイドシリンダと前記アウターガイドシリンダとの間に前記第一の負荷圧を前記第一制御ピンの受圧面に導く第一圧力室が画成され、
   前記インナーガイドシリンダの内側に前記第二の負荷圧を前記第二制御ピンの受圧面に導く第二圧力室が画成されることを特徴とする請求項１に記載の斜板式ピストンポンプ。
3. 前記ガイド部材として、前記ポートブロックから同軸上に設けられるインナーガイドシリンダとアウターガイドシリンダとを備え、
   前記第一制御ピンは、前記インナーガイドシリンダと前記アウターガイドシリンダの間に摺動可能に挿入される直円筒状に形成され、
   前記第二制御ピンは、前記アウターガイドシリンダの外側に摺動可能に嵌合される有底円筒状に形成され、
   前記インナーガイドシリンダと前記アウターガイドシリンダとの間に前記第一の負荷圧を前記第一制御ピンの受圧面に導く第一圧力室が画成され、
   前記インナーガイドシリンダの内側に前記第二の負荷圧を前記第二制御ピンの受圧面に導く第二圧力室が画成されることを特徴とする請求項１に記載の斜板式ピストンポンプ。
4. 前記ガイド部材として、前記ポートブロックから突出されるガイドシリンダを備え、
   前記ガイドシリンダの内側に前記第一制御ピンが摺動可能に挿入され、
   前記ガイドシリンダの外側に前記第二制御ピンが摺動可能に嵌合され、
   前記ガイドシリンダと前記第一制御ピンと前記第二制御ピンの間に第二の負荷圧を前記第二制御ピンの受圧面に導く第二圧力室が画成されることを特徴とする請求項３に記載の斜板式ピストンポンプ。
5. 前記第一制御ピンのまわりに第二の負荷圧が導かれる中継圧力室が画成され、
   前記第一制御ピンに、前記中継圧力室と前記第二圧力室とを連通する連通路が形成されることを特徴とする請求項４に記載の斜板式ピストンポンプ。

Images