JP2014111914A - Hydraulic pump motor - Google Patents

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Takeo Iida
武郎 飯田
Seiichi Hasegawa
清一 長谷川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an axial hydraulic pump motor capable of improving efficiency by reducing erosion (cavitation damage) or noise caused by aeration which occurs when shifting from a high-pressure process to a low-pressure process.SOLUTION: The hydraulic pump motor comprises: a residual pressure regeneration circuit 30; and a residual pressure release circuit 60. After a cylinder bore 25f is released from a communicated state with a valve plate discharge port PB2 and before the cylinder bore 25f is communicated to a valve plate suction port PB1, the residual pressure regeneration circuit 30 transfers residual pressure within the cylinder bore 25f into the cylinder bore at a bottom dead center side which is released from a communicated state with the valve plate suction port PB1. In the residual pressure release circuit 60, residual pressure release holes 61a, 61b are provided which are communicated to the cylinder bore 25f after the cylinder bore 25f is communicated to the residual pressure regeneration circuit 30 and residual pressure is reduced and before the cylinder bore 25f is communicated to the valve plate suction port PB1, and a flow rate control valve V10 is included for adjusting a hydraulic fluid flow rate to be extracted from the residual pressure release holes 61a, 61b to the side of a tank 64 in accordance with a swash plate angle and a rotation speed.

Description

この発明は、高圧工程から低圧工程に移行する際に発生するエアレーションによるエロージョン(壊食)や騒音を低減し、効率を高めることができるアキシャル型の油圧ポンプ・モータ(油圧ポンプあるいは油圧モータ)に関するものである。   The present invention relates to an axial type hydraulic pump / motor (hydraulic pump or hydraulic motor) that can reduce erosion (erosion) and noise caused by aeration that occur when shifting from a high pressure process to a low pressure process, and increase efficiency. Is.

従来から、建設機械などでは、エンジンによって駆動されるアキシャル型の油圧ピストンポンプや高圧の作動油によって駆動されるアキシャル型の油圧ピストンモータが多用されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in construction machines and the like, an axial hydraulic piston pump driven by an engine and an axial hydraulic piston motor driven by high-pressure hydraulic oil are frequently used.

たとえば、アキシャル型の油圧ピストンポンプは、ケース内に回転自在に設けられた回転軸と一体に回転するように設けられ、周方向に離間して軸方向に伸長する複数のシリンダが形成されたシリンダブロックと、このシリンダブロックの各シリンダ内に摺動可能に挿嵌され、このシリンダブロックの回転に伴って軸方向に移動して作動油を吸込・吐出する複数のピストンと、ケースとシリンダブロック端面との間に設けられ、各シリンダと連通する吸込ポートと吐出ポートとが形成された弁板とを有している。そして、この油圧ポンプは、駆動軸が回転駆動すると、ケース内で作動軸とともにシリンダブロックが回転し、シリンダブロックの各シリンダでピストンが往復動し、吸込ポートからシリンダ内に吸い込まれた作動油をピストンによって加圧して吐出ポートに高圧の作動油として吐出する。   For example, an axial hydraulic piston pump is a cylinder in which a plurality of cylinders are provided that rotate integrally with a rotary shaft that is rotatably provided in a case, and that are separated in the circumferential direction and extend in the axial direction. A block, a plurality of pistons that are slidably inserted into the cylinders of the cylinder block, move in the axial direction as the cylinder block rotates, and suck and discharge hydraulic oil, and a case and a cylinder block end face And a valve plate in which a suction port and a discharge port communicating with each cylinder are formed. In this hydraulic pump, when the drive shaft is driven to rotate, the cylinder block rotates together with the operating shaft in the case, the piston reciprocates in each cylinder of the cylinder block, and the hydraulic oil sucked into the cylinder from the suction port is drawn. Pressurized by the piston and discharged to the discharge port as high pressure hydraulic oil.

ここで、各シリンダのシリンダポートが弁板の吸込ポートと連通するとき、吸込ポートの始端から終端にかけてピストンがシリンダから突出する方向に移動して吸込ポートからシリンダ内に作動油を吸い込む吸込工程が行われる。一方、各シリンダのシリンダポートが吐出ポートと連通するとき、吐出ポートの始端から終端にかけてピストンがシリンダ内に進入する方向に移動してシリンダ内の作動油を吐出ポート内に吐出する吐出工程が行われる。そして、吸込工程および吐出工程を繰り返すようにシリンダブロックを回転することによって、吸込工程で吸込ポートからシリンダ内に吸い込んだ作動油を、吐出工程で加圧して吐出ポートに吐出するようにしている。   Here, when the cylinder port of each cylinder communicates with the suction port of the valve plate, there is a suction process in which the piston moves from the start port to the end of the suction port in the direction protruding from the cylinder and sucks hydraulic oil into the cylinder from the suction port. Done. On the other hand, when the cylinder port of each cylinder communicates with the discharge port, a discharge process is performed in which the piston moves in the direction of entering the cylinder from the start end to the end of the discharge port to discharge the hydraulic oil in the cylinder into the discharge port. Is called. Then, by rotating the cylinder block so as to repeat the suction process and the discharge process, the hydraulic oil sucked into the cylinder from the suction port in the suction process is pressurized in the discharge process and discharged to the discharge port.

国際公開第2009/037994号International Publication No. 2009/037994 特開2000−64950号公報JP 2000-64950 A

ところで、上述した従来の油圧ポンプなどでは、吐出工程で弁板の吐出ポートを介して作動油を吐出したシリンダ内は高圧となっており、各シリンダのシリンダポートが吸込ポートと連通するとき、このシリンダ内で高圧となった作動油が吸込ポートを介して低圧の吸込ポート内に急激に流入して大きな圧力変動を生じてしまう。この結果、吸込ポート内の作動油中に、空気が細かい気泡の状態で混じるエアレーションが発生し、このエアレーションによるエロージョンや騒音が発生し、効率も低下していた。   By the way, in the above-described conventional hydraulic pumps or the like, the cylinder in which the hydraulic oil is discharged through the discharge port of the valve plate in the discharge process is at a high pressure, and when the cylinder port of each cylinder communicates with the suction port, The hydraulic oil having a high pressure in the cylinder suddenly flows into the low-pressure suction port via the suction port, and a large pressure fluctuation occurs. As a result, aeration in which air is mixed in the state of fine bubbles is generated in the hydraulic oil in the suction port, and erosion and noise due to this aeration are generated, resulting in a reduction in efficiency.

このため、例えば特許文献1では、残圧抜き穴を設け、吐出工程から吸込工程に移行する際、シリンダ内で高圧となっている作動油をタンクに戻すようにしている。これによって、吐出工程から吸込工程への作動油変化が緩やかになり、シリンダポートが吸込ポートに連通する際、シリンダ内の作動油圧力と吸込ポートの作動油圧力とが同じになるようにしている。   For this reason, for example, in Patent Document 1, a residual pressure release hole is provided, and hydraulic fluid that is at a high pressure in the cylinder is returned to the tank when shifting from the discharge process to the suction process. As a result, the change in hydraulic oil from the discharge process to the suction process becomes gradual, and when the cylinder port communicates with the suction port, the hydraulic oil pressure in the cylinder and the hydraulic oil pressure in the suction port are made the same. .

しかしながら、この残圧抜き穴は、固定の開口度、すなわち開口面積及び開口時間が固定であるため、油圧ポンプの斜板の傾斜角(斜板角)及び回転速度の変化によってシリンダ内の残圧油量が変化する場合に対応していない。この結果、斜板角及び回転速度によっては、シリンダポートが吸込ポートに連通する際、必ずしも、シリンダ内の残圧が吸込ポート内の作動油圧力まで低下しておらず、エアレーションが発生してしまう場合があった。そして、このエアレーションによるエロージョンや騒音が発生してしまい、さらには効率が低下してしまう場合があった。   However, since the residual pressure release hole has a fixed opening degree, that is, the opening area and the opening time are fixed, the residual pressure in the cylinder is changed by the change in the inclination angle (swash plate angle) and the rotational speed of the swash plate of the hydraulic pump. It does not correspond to the case where the oil amount changes. As a result, depending on the swash plate angle and rotational speed, when the cylinder port communicates with the suction port, the residual pressure in the cylinder does not necessarily decrease to the hydraulic oil pressure in the suction port, and aeration occurs. There was a case. Then, erosion and noise due to this aeration are generated, and the efficiency may be further reduced.

なお、特許文献2では、吸込ポートに連通する残圧抜き穴を設け、斜板角及び回転速度に応じて、残圧抜き穴の開口を可変にするものが記載されている。しかし、この残圧抜き穴は、吸込ポートに直結している。この場合、残圧抜き穴を介してシリンダ内から抜けた作動油にはエアレーションが発生しており、このエアレーションが発生した作動油をそのまま吸込ポートに戻してしまうので、エアレーションによるエロージョンや騒音が発生することになる。そして、効率も低下することになる。   In Patent Document 2, a residual pressure release hole communicating with the suction port is provided, and the opening of the residual pressure release hole is made variable according to the swash plate angle and the rotation speed. However, the residual pressure release hole is directly connected to the suction port. In this case, aeration is generated in the hydraulic oil that has escaped from the cylinder through the residual pressure release hole, and the generated hydraulic oil is directly returned to the suction port, which causes erosion and noise due to aeration. Will do. And efficiency will also fall.

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高圧工程から低圧工程に移行する際に発生するエアレーションによるエロージョン(壊食)や騒音を低減し、効率を高めることができるアキシャル型の油圧ポンプ・モータを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and is an axial type hydraulic that can reduce erosion (erosion) and noise caused by aeration that occur when shifting from a high pressure process to a low pressure process, and can increase efficiency. An object is to provide a pump motor.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる油圧ポンプ・モータは、回転軸まわりに複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックが、高圧側ポートと低圧側ポートとを有した弁板に対して摺動し、斜板の傾斜によって各シリンダボア内のピストンの往復動の量を制御するアキシャル型の油圧ポンプ・モータであって、上死点側シリンダボアが前記高圧側ポートとの連通状態を脱した後から前記低圧側ポートに連通するまでの間に、前記上死点側シリンダボア内の残圧を、前記低圧側ポートとの連通状態を脱した下死点側シリンダボア内に伝達する残圧再生回路と、前記上死点側シリンダボアが前記残圧再生回路に連通して残圧を低下した後、前記低圧側ポートに連通するまでの間に、前記上死点側シリンダボアに連通する残圧抜き穴を設け、斜板角及び回転速度に応じて該残圧抜き穴からタンク側に抜かれる作動油流量を調整する流量制御弁を有した残圧抜き回路と、を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a hydraulic pump / motor according to the present invention has a cylinder block in which a plurality of cylinder bores are formed around a rotation shaft, which has a high-pressure side port and a low-pressure side port. An axial type hydraulic pump / motor that slides against the valve plate and controls the amount of reciprocation of the piston in each cylinder bore by the inclination of the swash plate, wherein the top dead center side cylinder bore is connected to the high pressure side port. The residual pressure in the top dead center cylinder bore is transmitted to the bottom dead center cylinder bore from which the communication with the low pressure side port is released after the communication state is released and before communication with the low pressure side port. The residual pressure regeneration circuit and the top dead center side cylinder bore communicate with the residual pressure regeneration circuit and reduce the residual pressure until the top dead center side cylinder bore communicates with the low pressure side port. A residual pressure relief circuit having a flow rate control valve that adjusts the flow rate of hydraulic fluid that is provided to the tank side from the residual pressure relief hole according to the swash plate angle and rotation speed. It is characterized by that.

また、この発明にかかる油圧ポンプ・モータは、上記の発明において、前記残圧抜き穴を介して前記上死点側シリンダボア内の残圧を低下した後、前記低圧側ポートに連通するまでの間に、前記上死点側シリンダボアと前記低圧側ポートとを連通するタイミング調整穴を設け、斜板角及び回転速度に応じて前記高圧側ポートから前記タイミング調整穴を介して前記上死点側シリンダボア内に移動する作動油流量を調整するタイミング調整流量制御弁を有したタイミング調整回路を備えたことを特徴とする。   Further, in the hydraulic pump / motor according to the present invention, in the above invention, after the residual pressure in the top dead center side cylinder bore is reduced through the residual pressure release hole, the hydraulic pump / motor is communicated with the low pressure side port. A timing adjustment hole for communicating the top dead center side cylinder bore and the low pressure side port to the top dead center side cylinder bore from the high pressure side port via the timing adjustment hole according to a swash plate angle and a rotational speed. A timing adjustment circuit having a timing adjustment flow rate control valve for adjusting the flow rate of hydraulic oil moving inward is provided.

また、この発明にかかる油圧ポンプ・モータは、上記の発明において、前記残圧再生回路は、斜板角及び回転速度に応じて前記上死点側シリンダボアから吐出される作動油の流量を調整する残圧流量制御弁を備えたことを特徴とする。   In the hydraulic pump / motor according to the present invention as set forth in the invention described above, the residual pressure regeneration circuit adjusts the flow rate of hydraulic oil discharged from the top dead center cylinder bore in accordance with the swash plate angle and the rotational speed. A residual pressure flow control valve is provided.

また、この発明にかかる油圧ポンプ・モータは、上記の発明において、前記流量制御弁、前記タイミング調整流量制御弁、及び前記残圧流量制御弁は、同一の制御信号によって制御されることを特徴とする。   In the hydraulic pump / motor according to the present invention, the flow control valve, the timing adjustment flow control valve, and the residual pressure flow control valve are controlled by the same control signal. To do.

また、この発明にかかる油圧ポンプ・モータは、上記の発明において、前記残圧再生回路の上死点側ポート及び下死点側ポート、及び/または、前記残圧抜き穴は、複数設けられ、かつシリンダボアの進行方向に沿ってずらして形成されることを特徴とする。   Further, in the hydraulic pump / motor according to the present invention, in the above invention, a plurality of the top dead center side port and the bottom dead center side port of the residual pressure regeneration circuit and / or the residual pressure release hole are provided, In addition, it is formed by being shifted along the traveling direction of the cylinder bore.

また、この発明にかかる油圧ポンプ・モータは、上記の発明において、各シリンダボアが弁板の高圧側ポートに連通する直前に該シリンダボアと高圧側ポートとを連通させる自己圧絞りと、下死点側シリンダボアが低圧側ポートとの連通状態を脱した後から該シリンダボアが前記自己圧絞りに連通するまでの間に前記高圧側ポートと該下死点側シリンダボア内とを該下死点側シリンダボア側に設けた切欠溝を介して一時的に連通させる長穴を設け、該長穴が、連通時に前記シリンダボア側の長穴内の高圧を前記シリンダボア内に伝達させるとともに、非連通時に前記シリンダボア側の長穴内圧を次のシリンダボアとの連通前に前記高圧側ポート側の圧に復旧できる長さを有する長穴回路と、を備えたことを特徴とする。   The hydraulic pump / motor according to the present invention is the hydraulic pump / motor according to the above-described invention, wherein the cylinder bore communicates with the high pressure side port immediately before each cylinder bore communicates with the high pressure side port of the valve plate, and the bottom dead center side. The high pressure side port and the inside of the bottom dead center side cylinder bore are connected to the bottom dead center cylinder bore side after the cylinder bore is released from the communication state with the low pressure side port until the cylinder bore communicates with the self-pressure throttle. An elongated hole that is temporarily communicated through the provided notch groove is provided, the elongated hole transmits a high pressure in the elongated hole on the cylinder bore side to the cylinder bore when communicating, and an elongated hole on the cylinder bore side when not communicated And a long hole circuit having a length capable of restoring the internal pressure to the pressure on the high-pressure side port before communication with the next cylinder bore.

この発明によれば、上死点側シリンダボアが前記高圧側ポートとの連通状態を脱した後から前記低圧側ポートに連通するまでの間に、前記上死点側シリンダボア内の残圧を、前記低圧側ポートとの連通状態を脱した下死点側シリンダボア内に伝達する残圧再生回路と、前記上死点側シリンダボアが前記残圧再生回路に連通して残圧を低下した後、前記低圧側ポートに連通するまでの間に、前記上死点側シリンダボアに連通する残圧抜き穴を設け、斜板角及び回転速度に応じて該残圧抜き穴からタンク側に抜かれる作動油流量を調整する流量制御弁を有した残圧抜き回路とを備え、斜板角及び回転速度の変化にかかわらず、高圧工程から低圧工程に移行する際のシリンダボア内の残圧を安定して低減しているので、高圧工程から低圧工程に移行する際に発生するエアレーションによるエロージョンや騒音を低減し、効率を高めることができる。   According to the present invention, the residual pressure in the top dead center side cylinder bore is reduced between the time when the top dead center side cylinder bore is disconnected from the communication state with the high pressure side port and before communication with the low pressure side port. A residual pressure regeneration circuit that transmits to the bottom dead center cylinder bore that has been released from the communication state with the low pressure side port; and the top dead center cylinder bore communicates with the residual pressure regeneration circuit to reduce the residual pressure, and then the low pressure A residual pressure relief hole communicating with the top dead center cylinder bore is provided until the side port is communicated, and the flow rate of hydraulic oil that is drawn from the residual pressure relief hole to the tank side according to the swash plate angle and rotational speed is set. A residual pressure relief circuit with a flow control valve to adjust, and stably reduce the residual pressure in the cylinder bore when shifting from the high pressure process to the low pressure process regardless of changes in the swash plate angle and rotational speed. Therefore, transition from high pressure process to low pressure process Reduce erosion and noise by aeration occurring when that can increase the efficiency.

図1は、この発明の実施の形態にかかる油圧ポンプの概要構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a hydraulic pump according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1に示した油圧ポンプのA−A線断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the hydraulic pump shown in FIG. 図3は、図1に示した油圧ポンプのB−B線断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the hydraulic pump shown in FIG. 図4は、シリンダブロックにおける弁板との摺動面を−X方向にみた構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration in which the sliding surface of the cylinder block with the valve plate is viewed in the −X direction. 図5は、図3に示した残圧再生回路の動作を説明する説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the operation of the residual pressure regeneration circuit shown in FIG. 図6は、上死点側近傍における弁板とシリンダボアとの位置関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the positional relationship between the valve plate and the cylinder bore in the vicinity of the top dead center side. 図7は、斜板角が最大となった状態を示すシリンダボア内の状態を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in the cylinder bore showing a state in which the swash plate angle is maximized. 図8は、斜板角が最小となった状態を示すシリンダボア内の状態を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in the cylinder bore showing a state where the swash plate angle is minimized. 図9は、この発明の実施の形態である油圧ポンプの変形例1の上死点近傍の構成を示す図である。FIG. 9 is a view showing a configuration in the vicinity of the top dead center of the first modification of the hydraulic pump according to the embodiment of the present invention. 図10は、この発明の実施の形態である油圧ポンプの変形例2の上死点近傍の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a configuration in the vicinity of the top dead center of Modification 2 of the hydraulic pump according to the embodiment of the present invention. 図11は、この発明の実施の形態である油圧ポンプの変形例3の上死点近傍の構成を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a configuration in the vicinity of the top dead center of the third modification of the hydraulic pump according to the embodiment of the present invention. 図12は、この発明の実施の形態である油圧ポンプの変形例4の上死点近傍の構成を示す図である。FIG. 12 is a view showing a configuration in the vicinity of the top dead center of the modified example 4 of the hydraulic pump according to the embodiment of the present invention. 図13は、図1に示した油圧ポンプの変形例5のB−B線断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line BB of Modification 5 of the hydraulic pump illustrated in FIG. 図14は、変形例5のシリンダブロックにおける弁板との摺動面を−X方向にみた構成を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a configuration in which the sliding surface with the valve plate in the cylinder block of Modification 5 is viewed in the −X direction. 図15は、変形例5における吸込工程から吐出工程に移行する際の動作を説明する説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining the operation when shifting from the suction process to the discharge process in Modification 5.

以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態である油圧ポンプ・モータについて説明する。   Hereinafter, a hydraulic pump / motor which is an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、この発明の実施の形態にかかる油圧ポンプの概要構成を示す断面図である。また、図2は、図1に示した油圧ポンプのA−A線断面図である。図1および図2に示した油圧ポンプは、シャフト1に伝達されたエンジン回転とトルクとを油圧に変換し、吸込ポートP1から吸い込まれた油を、高圧の作動油として吐出ポートP2から吐出するものであり、斜板3の傾斜角aを変化させることによってポンプからの作動油の吐出量を可変にすることができる可変容量型の油圧ポンプである。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a hydraulic pump according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view of the hydraulic pump shown in FIG. The hydraulic pump shown in FIGS. 1 and 2 converts engine rotation and torque transmitted to the shaft 1 into hydraulic pressure, and discharges the oil sucked from the suction port P1 from the discharge port P2 as high-pressure hydraulic oil. This is a variable displacement hydraulic pump that can vary the discharge amount of hydraulic oil from the pump by changing the inclination angle a of the swash plate 3.

以下、シャフト1の軸に沿った軸をX軸、斜板3が傾斜する際の支点を結ぶ線である傾斜中心軸に沿った軸をZ軸、X軸,Z軸に直交する軸をY軸とする。また、シャフト1の入力側端部から反対側端部に向かう方向をX方向とする。   Hereinafter, the axis along the axis of the shaft 1 is the X axis, the axis along the inclined central axis that is a line connecting the fulcrum when the swash plate 3 is inclined is the Z axis, the X axis, and the axis orthogonal to the Z axis is Y Axis. The direction from the input side end of the shaft 1 to the opposite end is defined as the X direction.

この油圧ポンプは、ケース2およびエンドキャップ8に、ベアリング9a,9bを介して回転自在に軸支されるシャフト1と、このシャフト1にスプライン構造11を介して連結され、ケース2およびエンドキャップ8内でシャフト1と一体に回転駆動するシリンダブロック6と、ケース2の側壁とシリンダブロック6との間に設けられる斜板3とを有する。シリンダブロック6は、シャフト1の軸を中心に周方向に等間隔かつシャフト1の軸に平行に配置された複数のピストンシリンダ(シリンダボア25)が設けられている。複数のシリンダボア25内にはシャフト1の軸に平行に往復動可能なピストン5が挿入されている。   The hydraulic pump is connected to the case 2 and the end cap 8 through a shaft 1 rotatably supported by bearings 9a and 9b, and is connected to the shaft 1 through a spline structure 11. The case 2 and the end cap 8 A cylinder block 6 that rotates integrally with the shaft 1, and a swash plate 3 provided between the side wall of the case 2 and the cylinder block 6. The cylinder block 6 is provided with a plurality of piston cylinders (cylinder bores 25) arranged at equal intervals in the circumferential direction around the axis of the shaft 1 and parallel to the axis of the shaft 1. Pistons 5 that can reciprocate parallel to the axis of the shaft 1 are inserted into the plurality of cylinder bores 25.

各シリンダボア25から突出する各ピストン5の先端には球面状の凹球が設けられる。球面状の凹部には、シュー4の球面状の凸部がはまりあい、各ピストン5と各シュー4とは球面軸受けを形成している。なお、ピストン5の球面状の凹部は、かしめられ、シュー4との離間が防止される。   A spherical concave sphere is provided at the tip of each piston 5 protruding from each cylinder bore 25. The spherical convex portion of the shoe 4 fits in the spherical concave portion, and each piston 5 and each shoe 4 forms a spherical bearing. Note that the spherical concave portion of the piston 5 is caulked, and separation from the shoe 4 is prevented.

斜板3は、シリンダブロック6を臨む側には、平坦な摺動面Sを有する。各シュー4は、シャフト1の回転に連動するシリンダブロック6の回動に伴って、この摺動面S上に押圧されながら円状ないし楕円状に摺動する。シャフト1の軸まわりには、シリンダブロック6のX方向側内周に設けられたリング14に支持されたばね15と、このばね15によって押される可動リング16およびニードル17と、ニードル17に当接するリング状の押圧部材18とが設けられる。この押圧部材18によって、シュー4が摺動面Sに押圧される。   The swash plate 3 has a flat sliding surface S on the side facing the cylinder block 6. Each shoe 4 slides in a circle or an ellipse while being pressed onto the sliding surface S as the cylinder block 6 rotates in conjunction with the rotation of the shaft 1. Around the axis of the shaft 1, a spring 15 supported by a ring 14 provided on the inner periphery of the cylinder block 6 in the X direction, a movable ring 16 and a needle 17 that are pressed by the spring 15, and a ring that contacts the needle 17. A pressing member 18 is provided. The shoe 4 is pressed against the sliding surface S by the pressing member 18.

ケース2の側壁には、斜板3側に臨んで突出した半球状の2つの軸受け20,21が、シャフト1の軸心を挟んで対称な位置に設けられている。一方、斜板3のケース2の側壁側には、軸受け20,21の配置位置に対応した部分に2つの凹球が形成され、軸受け20,21と斜板3の2つの凹球とが当接することによって斜板3の軸受けが形成される。この軸受け20,21は、Z軸方向に配置される。   On the side wall of the case 2, two hemispherical bearings 20 and 21 projecting toward the swash plate 3 side are provided at symmetrical positions with the axis of the shaft 1 interposed therebetween. On the other hand, on the side wall side of the case 2 of the swash plate 3, two concave spheres are formed at portions corresponding to the arrangement positions of the bearings 20 and 21, and the bearings 20 and 21 and the two concave spheres of the swash plate 3 are in contact with each other. The bearing of the swash plate 3 is formed by contact. The bearings 20 and 21 are arranged in the Z-axis direction.

斜板3は、図2に示すように軸受け20,21を結ぶ線を軸(Z軸に平行な軸)にしてX−Y平面に垂直な平面内で傾く。この斜板3の傾きは、ケース2の側壁側から斜板3の一端をX方向に沿って押圧しつつ往復動するピストン10によって決定される。このピストン10の往復動によって、斜板3は、軸受け20,21を結ぶ線を支点として傾く。この斜板3の傾きによって摺動面Sも傾き、シャフト1の回転に伴ってシリンダブロック6が回転する。たとえば、図1,2に示すように、X−Z平面からの傾斜角がaのとき、シリンダブロックがX方向にみて反時計回りに回転すると、各シュー4が摺動面S上を円状もしくは楕円状に摺動し、これに伴って各シリンダボア25内のピストン5が往復動を行う。ピストン5が斜板3側に移動したときに弁板7を介して吸込ポートP1からシリンダボア25内に油が吸引される。また、ピストン5が弁板7側に移動したときにシリンダボア25内の油は弁板7を介して吐出ポートP2から高圧の作動油として吐出される。そして、この斜板3の傾きを調整することによって、吐出ポートP2から吐出される作動油の容量を可変制御することができる。なお、ピストン10の往復動による斜板の傾斜角(斜板角)D1は、制御部C10に出力される(図3参照)。また、速度センサ100は、シャフト1の回転速度D2を検出し、制御部C10に出力される(図3参照)。   As shown in FIG. 2, the swash plate 3 is inclined in a plane perpendicular to the XY plane with a line connecting the bearings 20 and 21 as an axis (an axis parallel to the Z axis). The inclination of the swash plate 3 is determined by the piston 10 that reciprocates while pressing one end of the swash plate 3 along the X direction from the side wall side of the case 2. The reciprocating motion of the piston 10 causes the swash plate 3 to tilt with a line connecting the bearings 20 and 21 as a fulcrum. Due to the inclination of the swash plate 3, the sliding surface S is also inclined, and the cylinder block 6 rotates as the shaft 1 rotates. For example, as shown in FIGS. 1 and 2, when the inclination angle from the XZ plane is a, when the cylinder block rotates counterclockwise as viewed in the X direction, each shoe 4 is circular on the sliding surface S. Or it slides elliptically, and the piston 5 in each cylinder bore 25 reciprocates along with this. When the piston 5 moves to the swash plate 3 side, oil is sucked into the cylinder bore 25 from the suction port P1 through the valve plate 7. Further, when the piston 5 moves to the valve plate 7 side, the oil in the cylinder bore 25 is discharged from the discharge port P2 through the valve plate 7 as high pressure hydraulic oil. By adjusting the inclination of the swash plate 3, the volume of hydraulic oil discharged from the discharge port P2 can be variably controlled. Note that the inclination angle (swash plate angle) D1 of the swash plate due to the reciprocation of the piston 10 is output to the control unit C10 (see FIG. 3). Moreover, the speed sensor 100 detects the rotational speed D2 of the shaft 1, and outputs it to the control part C10 (refer FIG. 3).

ここで、エンドキャップ8側に固定された弁板7と、回転するシリンダブロック6とは、摺動面Saを介して接している。図3は、図1に示した油圧ポンプのB−B線断面図である。また、図4は、シリンダブロック6における弁板7との摺動面Saを−X方向にみた構成を示す図である。図3および図4に示した弁板7の摺動面Sa側の端面とシリンダブロック6の摺動面Sa側の端面とは、シリンダブロック6が回転することによって互いに摺動する。   Here, the valve plate 7 fixed to the end cap 8 side and the rotating cylinder block 6 are in contact with each other via the sliding surface Sa. FIG. 3 is a cross-sectional view of the hydraulic pump shown in FIG. FIG. 4 is a diagram showing a configuration in which the sliding surface Sa with the valve plate 7 in the cylinder block 6 is viewed in the −X direction. The end surface on the sliding surface Sa side of the valve plate 7 shown in FIGS. 3 and 4 and the end surface on the sliding surface Sa side of the cylinder block 6 slide with each other as the cylinder block 6 rotates.

図3に示すように、弁板7は、吸込ポートP1に連通する弁板吸込ポートPB1と、吐出ポートP2に連通する弁板吐出ポートPB2とを有する。弁板吸込ポートPB1と弁板吐出ポートPB2とは、同一円弧上に設けられ、周方向に延びる繭形形状をなす。一方、図4に示すように、シリンダブロック6の摺動面Sa側には、各ピストン5が往復動する9つのシリンダボア25のポート(シリンダポート25P)が、弁板吸込ポートPB1および弁板吐出ポートPB2が配置される同一円弧上に、等間隔で繭形形状をなして設けられる。ここで、図3および図4において、シリンダブロック6が、−X方向に向かう方向にみて時計回りに回転すると、図3において、紙面上側の弁板吐出ポートPB2側において吐出工程が行われ、紙面下側の弁板吸込ポートPB1側において吸込工程が行われることになる。従って、この場合、図3の紙面右端側が、吐出工程から吸込工程に切り替わり、シリンダボア25内でピストン5が摺動面Sa側に最も進入した上死点となり、シリンダボア25内は、高圧状態から低圧状態に移行する。一方、図3の紙面左端側が、吸込工程から吐出工程に切り替わり、シリンダボア25内でピストン5が摺動面Sa側から最も離れた下死点となる。この下死点をシリンダポート25aが通過する場合、低圧状態から高圧状態に移行することになる。   As shown in FIG. 3, the valve plate 7 has a valve plate suction port PB1 that communicates with the suction port P1, and a valve plate discharge port PB2 that communicates with the discharge port P2. The valve plate suction port PB1 and the valve plate discharge port PB2 are provided on the same arc and have a bowl shape extending in the circumferential direction. On the other hand, as shown in FIG. 4, on the sliding surface Sa side of the cylinder block 6, there are nine cylinder bore 25 ports (cylinder ports 25P) through which the pistons 5 reciprocate, the valve plate suction port PB1 and the valve plate discharge. On the same circular arc in which the port PB2 is arranged, it is provided in a bowl shape at equal intervals. 3 and 4, when the cylinder block 6 rotates clockwise as viewed in the -X direction, a discharge process is performed on the valve plate discharge port PB2 side on the upper side in FIG. The suction process is performed on the lower valve plate suction port PB1 side. Therefore, in this case, the right end side in FIG. 3 is switched from the discharge process to the suction process, and becomes the top dead center where the piston 5 enters the sliding surface Sa side most in the cylinder bore 25. The inside of the cylinder bore 25 is changed from the high pressure state to the low pressure state. Transition to the state. 3 is switched from the suction process to the discharge process, and the piston 5 is the bottom dead center farthest from the sliding surface Sa side in the cylinder bore 25. When the cylinder port 25a passes through the bottom dead center, the low pressure state is shifted to the high pressure state.

図4に示すように、シリンダブロック6は、シリンダボア25の外側壁面の円周上よりも大きい円周上であって、シリンダボア25の外側壁面から周上にずれた位置、たとえばシリンダボア25の中間を通る半径上に設けられた残圧ロスポート33aを有する。同様に、シリンダボア25の内側壁面から周上にずれた位置に残圧ロスポート33bを有する。摺動面Sa側に設けられたこの一対の残圧ロスポート33a,33bは、各シリンダボア25毎に設けられ、シリンダボア25内に通じる斜めの連通孔34a,34bによってシリンダボア25と連通している。   As shown in FIG. 4, the cylinder block 6 is located on a circumference larger than the circumference of the outer wall surface of the cylinder bore 25 and shifted from the outer wall surface of the cylinder bore 25 to the circumference, for example, in the middle of the cylinder bore 25. It has a residual pressure loss port 33a provided on the passing radius. Similarly, a residual pressure loss port 33b is provided at a position shifted circumferentially from the inner wall surface of the cylinder bore 25. The pair of residual pressure loss ports 33a and 33b provided on the sliding surface Sa side is provided for each cylinder bore 25 and communicates with the cylinder bore 25 through oblique communication holes 34a and 34b communicating with the cylinder bore 25.

図3に示すように、弁板7には、残圧ロスポート33a,33bが設けられた円周上に対応した上死点近傍かつ吸込工程側の円周上であって、シリンダボア25が弁板吐出ポートPB2との連通状態を脱した直後にシリンダボア25に連通する位置にそれぞれ残圧ロス回収ポート31a,31bが設けられる。また、弁板7には、残圧ロスポート33a,33bが設けられた円周上に対応した下死点近傍かつ吐出工程側の円周上であって、シリンダボア25が弁板吸込ポートPB1と連通状態を脱した直後にシリンダボア25に連通する位置に残圧ロス再生ポート32a,32bがそれぞれ設けられる。さらに、弁板7には、残圧ロス回収ポート31a,31bと残圧ロス再生ポート32a,32bとを連通させる連通孔30aが設けられ、残圧ロス回収ポート31a,31bおよび残圧ロス再生ポート32a,32bを有する残圧再生回路30を形成している。残圧ロスポート33a,33bと残圧ロス回収ポート31a,31bとは、残圧ロスポート33a,33bと残圧ロス再生ポート32a,32bとの連通後に、連通するよう周上で位置ずれさせている。この残圧再生回路30によって、吐出工程から吸込工程に移行する際のシリンダボア25内減圧されるとともに、吸込工程から吐出工程に移行するシリンダボア25内が昇圧される。   As shown in FIG. 3, the valve plate 7 includes a cylinder bore 25 in the vicinity of the top dead center corresponding to the circumference where the residual pressure loss ports 33a and 33b are provided and on the circumference of the suction process side. Residual pressure loss recovery ports 31a and 31b are provided at positions communicating with the cylinder bore 25 immediately after the communication state with the discharge port PB2 is released. Further, the valve plate 7 is located near the bottom dead center corresponding to the circumference where the residual pressure loss ports 33a and 33b are provided and on the circumference on the discharge process side, and the cylinder bore 25 communicates with the valve plate suction port PB1. Residual pressure loss regeneration ports 32a and 32b are provided at positions communicating with the cylinder bore 25 immediately after the state is released. Further, the valve plate 7 is provided with a communication hole 30a for communicating the residual pressure loss recovery ports 31a and 31b and the residual pressure loss recovery ports 32a and 32b. The residual pressure loss recovery ports 31a and 31b and the residual pressure loss recovery port A residual pressure regeneration circuit 30 having 32a and 32b is formed. The residual pressure loss ports 33a and 33b and the residual pressure loss recovery ports 31a and 31b are displaced on the circumference so as to communicate with each other after the residual pressure loss ports 33a and 33b and the residual pressure loss regeneration ports 32a and 32b communicate with each other. The residual pressure regeneration circuit 30 reduces the pressure in the cylinder bore 25 when shifting from the discharge process to the suction process, and boosts the pressure in the cylinder bore 25 that shifts from the suction process to the discharge process.

さらに、弁板7には、シリンダボア25が通過する周上、かつ、シリンダボア25が弁板吸込ポートPB1に連通する前であって、残圧ロスポート33a,33bと残圧ロス再生ポート32a,32bとの連通後に連通する位置に、それぞれ残圧抜き穴61a,61bが設けられる。この残圧抜き穴61a,61bは、連通孔62、流量制御弁V10、連通孔63を介して、タンク64(または、弁板7とケース2との空間)に連通が可能になる。残圧抜き穴61a,61b、連通孔62、流量制御弁V10、連通孔63、タンク64は、残圧抜き回路60を形成する。流量制御弁V10は、斜板角D1及び回転速度D2に応じて、残圧抜き穴61a,61bからの作動油流量を制御する。たとえば、回転速度D2が一定で、斜板角D1が大きい場合は、シリンダボア25内の作動油量が少ないので油路を絞る。また、回転速度D2が一定で、斜板角D1が小さい場合は、シリンダボア25内の作動油量が大きいので、油路を開放する。この残圧抜き穴61a,61b及び流量制御弁V10によって、吐出工程から吸込工程に移行し、残圧ロス回収後におけるシリンダボア25内の残圧が、斜板角D1及び回転速度D2に応じて可変的に減圧される。   Further, the valve plate 7 has a residual pressure loss port 33a, 33b and a residual pressure loss regeneration port 32a, 32b on the circumference through which the cylinder bore 25 passes and before the cylinder bore 25 communicates with the valve plate suction port PB1. Residual pressure release holes 61a and 61b are respectively provided at positions where they communicate after the communication. The residual pressure relief holes 61a and 61b can communicate with the tank 64 (or the space between the valve plate 7 and the case 2) via the communication hole 62, the flow control valve V10, and the communication hole 63. The residual pressure relief holes 61a and 61b, the communication hole 62, the flow control valve V10, the communication hole 63, and the tank 64 form a residual pressure relief circuit 60. The flow rate control valve V10 controls the hydraulic fluid flow rate from the residual pressure relief holes 61a and 61b according to the swash plate angle D1 and the rotational speed D2. For example, when the rotational speed D2 is constant and the swash plate angle D1 is large, the amount of hydraulic oil in the cylinder bore 25 is small, so the oil passage is narrowed. When the rotational speed D2 is constant and the swash plate angle D1 is small, the amount of hydraulic oil in the cylinder bore 25 is large, so the oil passage is opened. The residual pressure release holes 61a and 61b and the flow rate control valve V10 shift from the discharge process to the suction process, and the residual pressure in the cylinder bore 25 after recovery of the residual pressure loss is variable according to the swash plate angle D1 and the rotational speed D2. The pressure is reduced.

また、弁板7には、シリンダボア25が通過する周上、かつ、シリンダボア25が弁板吸込ポートPB1に連通する直前であって、残圧抜き穴61a,61bとシリンダボア25との連通後に、残圧ロス回収ポート31a,31b及び残圧抜き穴61a,61bに比べて大径のタイミング調整穴71が設けられる。このタイミング調整穴71は、連通孔72、流量制御弁V11、連通孔73を介して、弁板吸込ポートPB1に連通可能となる。タイミング調整穴71、連通孔72、流量制御弁V11、連通孔73は、タイミング調整回路70を形成する。流量制御弁V11は、斜板角D1及び回転速度D2に応じて、タイミング調整穴71への作動油流量を制御する。たとえば、回転速度D2が一定で、斜板角D1が大きい場合は、シリンダボア25内の作動油量が少ないので、タイミング調整穴71に連通する際、残圧が弁板吐出ポートPB1の圧とほぼ同じになるため、油路を開放し、タイミング調整穴71を介した吸込工程を早期に開始させる。また、回転速度D2が一定で、斜板角D1が小さい場合は、シリンダボア25内の作動油量が大きいので、タイミング調整穴71に連通する際、残圧が弁板吐出ポートPB1の圧に比して大きいため、油路を絞る。このタイミング調整穴71及び流量制御弁V11によって、斜板角D1及び回転速度D2に応じて吸込工程に移行するタイミングを調整することができる。換言すれば、斜板角D1及び回転速度D2に応じて、弁板吸込ポートPB1の領域を可変することができ、効率的な吸込工程を行うことができる。   Further, the valve plate 7 has a remaining circumference on the circumference through which the cylinder bore 25 passes and immediately before the cylinder bore 25 communicates with the valve plate suction port PB1, after the residual pressure relief holes 61a and 61b communicate with the cylinder bore 25. A timing adjustment hole 71 having a larger diameter than the pressure loss recovery ports 31a and 31b and the residual pressure release holes 61a and 61b is provided. The timing adjustment hole 71 can communicate with the valve plate suction port PB1 via the communication hole 72, the flow control valve V11, and the communication hole 73. The timing adjustment hole 71, the communication hole 72, the flow rate control valve V11, and the communication hole 73 form a timing adjustment circuit 70. The flow rate control valve V11 controls the hydraulic oil flow rate to the timing adjustment hole 71 according to the swash plate angle D1 and the rotational speed D2. For example, when the rotational speed D2 is constant and the swash plate angle D1 is large, the amount of hydraulic oil in the cylinder bore 25 is small, so that the residual pressure is almost equal to the pressure of the valve plate discharge port PB1 when communicating with the timing adjustment hole 71. Therefore, the oil passage is opened, and the suction process via the timing adjustment hole 71 is started early. Further, when the rotational speed D2 is constant and the swash plate angle D1 is small, the amount of hydraulic oil in the cylinder bore 25 is large, and therefore, when communicating with the timing adjustment hole 71, the residual pressure is compared with the pressure of the valve plate discharge port PB1. Because it is big, squeeze the oil passage. With this timing adjustment hole 71 and the flow rate control valve V11, the timing for shifting to the suction process can be adjusted according to the swash plate angle D1 and the rotational speed D2. In other words, the region of the valve plate suction port PB1 can be varied according to the swash plate angle D1 and the rotation speed D2, and an efficient suction process can be performed.

さらに、弁板7には、シリンダボア25が通過する周上であって、シリンダボア25が弁板吐出ポートPB2に連通する直前に連通する位置に自己圧絞り52が設けられる。この自己圧絞り52は、摺動面Sa側のポートと弁板吐出ポートPB2とが、斜めの連通孔53によって連通される。この自己圧絞り52によって、吸込工程から吐出工程に移行するシリンダボア25内の圧力が、残圧再生回路30を介した残圧再生後に、さらに昇圧される。   Further, the valve plate 7 is provided with a self-pressure restrictor 52 at a position on the circumference where the cylinder bore 25 passes and immediately before the cylinder bore 25 communicates with the valve plate discharge port PB2. In the self-pressure throttle 52, the port on the sliding surface Sa side and the valve plate discharge port PB2 are communicated with each other through an oblique communication hole 53. The pressure in the cylinder bore 25 that shifts from the suction process to the discharge process is further increased by the self-pressure throttle 52 after the residual pressure regeneration through the residual pressure regeneration circuit 30.

(吸込工程から吐出工程への移行)
図5に示すように、9つのシリンダボア25a〜25iは、円環状に配列されている。ここで、上死点側で吐出工程から吸込工程に移行しているシリンダボア25fの残圧ロスポート33af,33bfと残圧ロス回収ポート31a,31bとが連通することによって、連通孔30a内に高い圧力の残圧が一時蓄積される。その後、下死点側で吸込工程から吐出工程に移行するシリンダボア25aの残圧ロスポート33aa,33baと残圧ロス再生ポート32a,32bとが連通することによって、シリンダボア25a内の圧力が昇圧される。
(Transition from suction process to discharge process)
As shown in FIG. 5, the nine cylinder bores 25a to 25i are arranged in an annular shape. Here, when the residual pressure loss ports 33af and 33bf of the cylinder bore 25f that have shifted from the discharge process to the suction process on the top dead center side communicate with the residual pressure loss recovery ports 31a and 31b, a high pressure is generated in the communication hole 30a. The residual pressure is temporarily accumulated. Thereafter, the residual pressure loss ports 33aa and 33ba of the cylinder bore 25a that shift from the suction process to the discharge process on the bottom dead center side communicate with the residual pressure loss regeneration ports 32a and 32b, thereby increasing the pressure in the cylinder bore 25a.

さらに、その後、自己圧絞り52とシリンダボア25aとが連通することによって、シリンダボア25a内の圧力がさらに昇圧され、弁板吐出ポートPB2とほぼ同じ圧力となる。すなわち、残圧再生回路20及び自己圧絞り52による2段階の昇圧によって、シリンダボア25a内の圧力が、弁板吸込ポートPB1の平圧から弁板吐出ポートPB2の高圧にスムーズに移行し、圧力の急激な変化によるキャビテーションによるエロージョン及び騒音を減じ、効率を高めることができる。なお、弁板吸込ポートPB1の平圧とは、圧力がほぼ0の状態である。   Further, thereafter, the self-pressure restrictor 52 and the cylinder bore 25a communicate with each other, whereby the pressure in the cylinder bore 25a is further increased and becomes substantially the same pressure as the valve plate discharge port PB2. That is, the pressure in the cylinder bore 25a smoothly transitions from the flat pressure of the valve plate suction port PB1 to the high pressure of the valve plate discharge port PB2 by the two-step pressure increase by the residual pressure regeneration circuit 20 and the self-pressure restrictor 52, It is possible to reduce erosion and noise due to cavitation due to abrupt changes and increase efficiency. The flat pressure of the valve plate suction port PB1 is a state where the pressure is almost zero.

(吐出工程から吸込工程への移行)
つぎに、吐出工程から吸込工程への移行時における動作について説明する。図6は、上死点側近傍における弁板7とシリンダボア25fとの位置関係を示す図である。また、図7は、斜板角D1が最大となった状態を示すシリンダボア内の状態を示す断面図である。さらに、図8は、斜板角D1が最小となった状態を示すシリンダボア内の状態を示す断面図である。
(Transition from the discharge process to the suction process)
Next, the operation during the transition from the discharge process to the suction process will be described. FIG. 6 is a diagram showing a positional relationship between the valve plate 7 and the cylinder bore 25f in the vicinity of the top dead center side. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in the cylinder bore showing a state in which the swash plate angle D1 is maximized. Further, FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in the cylinder bore showing a state in which the swash plate angle D1 is minimized.

図6に示すように、シリンダボア25fの回転中心線Afが上死点θ0に対して角度−θ5のとき、シリンダボア25fは、弁板吐出ポートPB2との連通状態から脱する。このとき、シリンダボア25f内には、高い残圧状態となり、上死点までシリンダボア25f内は圧縮される。なお、回転中心線Afが角度−θ5のとき、シリンダボア25fの進行方向先端の角度はθ1である。   As shown in FIG. 6, when the rotation center line Af of the cylinder bore 25f is at an angle −θ5 with respect to the top dead center θ0, the cylinder bore 25f is released from the communication state with the valve plate discharge port PB2. At this time, the cylinder bore 25f is in a high residual pressure state, and the cylinder bore 25f is compressed to the top dead center. When the rotation center line Af is an angle −θ5, the angle at the front end of the cylinder bore 25f in the traveling direction is θ1.

シリンダボア25fの進行方向先端の角度がθ1のときから、残圧ロスポート33af,33bfと残圧ロス回収ポート31a,31bとが連通し始める。残圧ロスポート33af,33bfと残圧ロス回収ポート31a,31bとの連通によって、シリンダボア25f内の残圧が連通孔30aに移動して蓄圧され、その後、下死点側のシリンダボア25aに対する昇圧に用いられる。   The residual pressure loss ports 33af, 33bf and the residual pressure loss recovery ports 31a, 31b begin to communicate with each other when the angle of the front end of the cylinder bore 25f is θ1. The residual pressure loss ports 33af, 33bf and the residual pressure loss recovery ports 31a, 31b communicate with each other so that the residual pressure in the cylinder bore 25f moves to the communication hole 30a and accumulates, and then is used for boosting the cylinder bore 25a on the bottom dead center side. It is done.

その後、シリンダボア25fの進行方向先端の角度がθ2になると、シリンダボア25fが残圧抜き穴61a,61bに連通し始める。シリンダボア25fと残圧抜き穴61a,61bとの連通によって、さらにシリンダボア25f内の残圧を低くすることができる。ここで、上述したように、斜板角及び回転速度に応じて、残圧抜き穴61a,61bの開口が流量制御弁V10によって制御される。すなわち、斜板角が大きい場合には、図7に示すように、残圧油量Lが小さいことから、残圧の抜き出しに時間がかからないため、流量制御弁V10を絞り状態にする。また、回転速度が小さい場合も、残圧の抜き出しに時間がかからないため、流量制御弁V10を絞り状態にする。一方、斜板角が小さい場合には、図8に示すように、残圧油量Lが大きいことから、残圧の抜き出しに時間がかかるため、流量制御弁V10を開放し全開状態にする。また、回転速度が大きい場合も、残圧の抜き出しに時間がかかるため、流量制御弁V10を全開状態になる。なお、流量制御弁V10は、制御信号S10に応じて、全閉状態から全開状態にアナログ的に連続変化する。   Thereafter, when the angle at the front end of the cylinder bore 25f reaches θ2, the cylinder bore 25f starts to communicate with the residual pressure release holes 61a and 61b. The residual pressure in the cylinder bore 25f can be further reduced by the communication between the cylinder bore 25f and the residual pressure release holes 61a and 61b. Here, as described above, the opening of the residual pressure release holes 61a and 61b is controlled by the flow control valve V10 according to the swash plate angle and the rotation speed. That is, when the swash plate angle is large, as shown in FIG. 7, since the residual pressure oil amount L is small, it does not take time to extract the residual pressure, so the flow control valve V10 is in the throttle state. Even when the rotational speed is low, it takes no time to extract the residual pressure, so that the flow control valve V10 is in the throttle state. On the other hand, when the swash plate angle is small, as shown in FIG. 8, since the residual pressure oil amount L is large, it takes time to extract the residual pressure, so the flow control valve V10 is opened and fully opened. Even when the rotational speed is high, it takes time to extract the residual pressure, so that the flow control valve V10 is fully opened. The flow rate control valve V10 continuously changes in an analog manner from the fully closed state to the fully open state in accordance with the control signal S10.

その後、シリンダボア25fの進行方向先端の角度がθ3になると、シリンダボア25fがタイミング調整穴71に連通し始める。シリンダボア25fとタイミング調整穴71とが連通する際、流量制御弁V11によって連通するタイミング調整穴71の開口が制御される。流量制御弁V11は、図7に示すように、斜板角が大きい場合、残圧油量Lが小さいことから、残圧の抜き出しに時間がかからない。このため、シリンダボア25fとタイミング調整穴71との連通時には、残圧が平圧となっており、しかも吸込工程であるため、シリンダボア25f内への吸込が行われる。したがって、流量制御弁V11は、流量制御弁V10とは逆に、タイミング調整穴71の開口が大きくなるように、全開状態にする。また、回転速度が小さい場合も、残圧の抜き出しに時間がかからないため、流量制御弁V11を全開状態にする。一方、斜板角が小さい場合には、図8に示すように、残圧油量Lが大きいことから、残圧の抜き出しに時間がかかる。このため、シリンダボア25fとタイミング調整穴71との連通時には、残圧が少し残った状態である。したがって、流量制御弁V11は、流量制御弁V10とは逆に、タイミング調整穴71の開口を小さくするため、絞り状態にする。また、回転速度が小さい場合も、残圧の抜き出しに時間がかからないため、流量制御弁V11を絞り状態にする。なお、流量制御弁V11は、制御信号S11に応じて、全閉状態から全開状態にアナログ的に連続変化する。   Thereafter, when the angle at the tip of the cylinder bore 25f in the traveling direction reaches θ3, the cylinder bore 25f starts to communicate with the timing adjustment hole 71. When the cylinder bore 25f and the timing adjustment hole 71 communicate with each other, the opening of the timing adjustment hole 71 that communicates with the flow rate control valve V11 is controlled. As shown in FIG. 7, when the swash plate angle is large, the flow rate control valve V11 does not take time to extract the residual pressure because the residual pressure oil amount L is small. For this reason, when the cylinder bore 25f and the timing adjustment hole 71 are communicated with each other, the residual pressure is a flat pressure, and since it is a suction process, suction into the cylinder bore 25f is performed. Therefore, the flow control valve V11 is fully opened so that the opening of the timing adjustment hole 71 becomes large, contrary to the flow control valve V10. Even when the rotational speed is low, it takes no time to extract the residual pressure, so that the flow control valve V11 is fully opened. On the other hand, when the swash plate angle is small, since the residual pressure oil amount L is large as shown in FIG. 8, it takes time to extract the residual pressure. For this reason, when the cylinder bore 25f and the timing adjustment hole 71 communicate with each other, a little residual pressure remains. Therefore, contrary to the flow control valve V10, the flow control valve V11 is in a throttle state in order to reduce the opening of the timing adjustment hole 71. Even when the rotational speed is low, it takes no time to extract the residual pressure, so that the flow control valve V11 is in the throttle state. The flow control valve V11 continuously changes in an analog manner from the fully closed state to the fully open state in accordance with the control signal S11.

この実施の形態では、吐出工程から吸込工程への移行時に、残圧再生回路30及び残圧抜き穴61a,61bによってシリンダボア25f内の残圧を2段階で減圧するとともに、斜板角や回転速度に応じて流量制御弁V10が残圧抜き穴61a,61bの開口制御を行うようにしている。この結果、斜板角や回転速度の変化にかかわらず、シリンダボア25f内の残圧は、吐出工程から吸込工程への移行時に、弁板吸込ポートPB1に連通するまでにスムーズに減圧され、シリンダボア25fが弁板吸込ポートPB1に連通した際、エアレーションの発生を抑えることができる。また、これによって、エアレーションによるエロージョンや騒音を小さくし、効率を高めることができる。   In this embodiment, at the time of transition from the discharge process to the suction process, the residual pressure in the cylinder bore 25f is reduced in two stages by the residual pressure regeneration circuit 30 and the residual pressure release holes 61a and 61b, and the swash plate angle and rotational speed are reduced. Accordingly, the flow control valve V10 controls the opening of the residual pressure relief holes 61a and 61b. As a result, regardless of changes in the swash plate angle and rotational speed, the residual pressure in the cylinder bore 25f is smoothly reduced until it communicates with the valve plate suction port PB1 during the transition from the discharge process to the suction process, and the cylinder bore 25f Can be prevented from aeration when communicating with the valve plate suction port PB1. This also reduces erosion and noise caused by aeration and increases efficiency.

また、シリンダボア25fと残圧抜き穴61a,61bとの連通時に、残圧再生回路30によって、すでに残圧が低い状態となっている場合がある。特に、斜板角が最大ときや、回転速度が遅い場合には、残圧が低く、タンクから作動油が逆流する場合も考えられる。しかし、この場合、流量制御弁V10は、油路を絞るようにしているため、タンクからの作動油の逆流を防止することができる。   Further, when the cylinder bore 25f and the residual pressure release holes 61a and 61b communicate with each other, the residual pressure may already be low by the residual pressure regeneration circuit 30. In particular, when the swash plate angle is maximum or when the rotational speed is low, the residual pressure is low, and hydraulic oil may flow backward from the tank. However, in this case, the flow rate control valve V10 is configured to throttle the oil passage, so that backflow of hydraulic oil from the tank can be prevented.

また、タイミング調整穴71と流量制御弁V11とによって、弁板吸込ポートPB1の吸込領域を実質的に可変とすることができ、吸込工程を効率的に行うことができる。   Moreover, the suction area of the valve plate suction port PB1 can be made substantially variable by the timing adjustment hole 71 and the flow control valve V11, and the suction process can be performed efficiently.

(変形例1)
図9は、この発明の実施の形態である油圧ポンプの変形例1の上死点近傍の構成を示す図である。図9に示すように、この変形例1では、残圧再生回路30の連通孔30aの途中であって、残圧ロス回収ポート31a,31b側近傍に流量制御弁V12を設けるようにしている。
(Modification 1)
FIG. 9 is a view showing a configuration in the vicinity of the top dead center of the first modification of the hydraulic pump according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, in the first modification, a flow control valve V12 is provided in the middle of the communication hole 30a of the residual pressure regeneration circuit 30 and in the vicinity of the residual pressure loss recovery ports 31a and 31b.

流量制御弁V12は、流量制御弁V10と同様に、斜板角が大きい場合には、図7に示すように、残圧油量Lが小さいことから、残圧の抜き出しに時間がかからないため、絞り状態にする。また、回転速度が小さい場合も、残圧の抜き出しに時間がかからないため、流量制御弁V12を絞り状態にする。一方、斜板角が小さい場合には、図8に示すように、残圧油量Lが大きいことから、残圧の抜き出しに時間がかかるため、流量制御弁V12を全開状態にする。また、回転速度が大きい場合も、残圧の抜き出しに時間がかかるため、流量制御弁V12を全開状態になる。なお、流量制御弁V12は、制御信号S12に応じて、全閉状態から全開状態にアナログ的に連続変化する。   Like the flow rate control valve V10, the flow rate control valve V12 has a small residual pressure oil amount L, as shown in FIG. 7, when the swash plate angle is large. Set to the aperture state. Even when the rotational speed is low, it takes no time to extract the residual pressure, so that the flow control valve V12 is in the throttle state. On the other hand, when the swash plate angle is small, as shown in FIG. 8, since the residual pressure oil amount L is large, it takes time to extract the residual pressure, so that the flow control valve V12 is fully opened. Even when the rotational speed is high, it takes time to extract the residual pressure, so that the flow control valve V12 is fully opened. The flow control valve V12 continuously changes in an analog manner from the fully closed state to the fully open state in accordance with the control signal S12.

この変形例1では、残圧再生回路30への残圧ロス回収時における残圧変化が、斜板角及び回転速度に依存しないようにしているため、常に一定の残圧が連通孔30aに伝達され、シリンダボア25f内の残圧も常に一定になる。この結果、シリンダボア25fが弁板吸込ポートPB1に連通する際、エアレーション発生によるエロージョンや騒音を安定して小さくすることができるとともに、効率を高めることができる。   In the first modification, a change in the residual pressure at the time of recovery of the residual pressure loss to the residual pressure regeneration circuit 30 is made independent of the swash plate angle and the rotational speed, so that a constant residual pressure is always transmitted to the communication hole 30a. Accordingly, the residual pressure in the cylinder bore 25f is always constant. As a result, when the cylinder bore 25f communicates with the valve plate suction port PB1, erosion and noise caused by aeration can be stably reduced and efficiency can be increased.

(変形例2)
図10は、この発明の実施の形態である油圧ポンプの変形例2の上死点近傍の構成を示す図である。図10に示すように、この変形例2では、変形例1における流量制御弁V10,V11,V12に入力される制御信号S10,S11,S12を1つの制御信号S20としている。これによって、流量制御弁系の構成が簡易なものとなる。なお、この1つの制御信号S20とする場合、流量制御弁V11の動作は、流量制御弁V10,V12の動作とは逆となる。たとえば、制御信号S20の値が大きくなるとき、流量制御弁V10,V12は、全閉状態、絞り状態、全開状態の順に移行するが、流量制御弁V11は、全開状態、絞り状態、全閉状態の順に移行する。
(Modification 2)
FIG. 10 is a diagram showing a configuration in the vicinity of the top dead center of Modification 2 of the hydraulic pump according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, in the second modification, the control signals S10, S11, S12 input to the flow control valves V10, V11, V12 in the first modification are set as one control signal S20. This simplifies the configuration of the flow rate control valve system. In the case of this one control signal S20, the operation of the flow control valve V11 is opposite to the operation of the flow control valves V10 and V12. For example, when the value of the control signal S20 increases, the flow control valves V10 and V12 shift in the order of the fully closed state, the throttle state, and the fully open state, but the flow control valve V11 is in the fully open state, the throttle state, and the fully closed state. Move in the order of.

(変形例3)
図11は、この発明の実施の形態である油圧ポンプの変形例3の上死点近傍の構成を示す図である。図11に示すように、この変形例3では、変形例1,2における残圧ロス回収ポート31a,31bの位置を周方向にずらした残圧ロス回収ポート131a,131bとしている。すなわち、残圧ロス回収ポート131aが残圧ロスポート33aに連通した後、残圧ロス回収ポート131bが残圧ロスポート33bに連通するようにしている。また、変形例1,2における残圧抜き穴61a,61bの位置を周方向にずらした残圧抜き穴161a,161bとしている。すなわち、残圧ロス回収ポート131bと残圧ロスポート33bとの連通後、残圧抜き穴161aがシリンダボア25fに連通し、この連通後に残圧抜き穴161bがシリンダボア25fに連通するようにしている。そして、この残圧抜き穴161bとシリンダボア25fとの連通後に、シリンダボア25fが吸込のタイミング調整穴71に連通するようにしている。
(Modification 3)
FIG. 11 is a diagram showing a configuration in the vicinity of the top dead center of the third modification of the hydraulic pump according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 11, in the third modification, residual pressure loss recovery ports 131a and 131b in which the positions of the residual pressure loss recovery ports 31a and 31b in the first and second modifications are shifted in the circumferential direction are used. That is, after the residual pressure loss recovery port 131a communicates with the residual pressure loss port 33a, the residual pressure loss recovery port 131b communicates with the residual pressure loss port 33b. Further, residual pressure release holes 161a and 161b are formed by shifting the positions of the residual pressure release holes 61a and 61b in the first and second modifications in the circumferential direction. That is, after the residual pressure loss recovery port 131b and the residual pressure loss port 33b communicate with each other, the residual pressure release hole 161a communicates with the cylinder bore 25f, and after this communication, the residual pressure release hole 161b communicates with the cylinder bore 25f. The cylinder bore 25f communicates with the suction timing adjustment hole 71 after the residual pressure release hole 161b communicates with the cylinder bore 25f.

なお、残圧ロス回収ポート131a,131b及び残圧抜き穴161a,161bとする構成に伴い、各残圧ロス回収ポート131a,131b及び残圧抜き穴161a,161bの開口は、斜板7によって閉じ込められる閉じ込み領域が狭い中で、ポンプが高速回転をする場合に、面積の可変化だけでは十分でない場合のために、開口のタイミングを可変化できるので、残圧ロス回収ポート31a,31b及び残圧抜き穴61a,61bに比して小さくしている。   The residual pressure loss recovery ports 131a and 131b and the residual pressure release holes 161a and 161b are associated with the openings of the residual pressure loss recovery ports 131a and 131b and the residual pressure release holes 161a and 161b by the swash plate 7. When the pump rotates at a high speed in a narrow confinement area, the timing of opening can be varied for the case where it is not sufficient to vary the area, so that the residual pressure loss recovery ports 31a and 31b and the remaining pressure can be changed. It is made smaller than the pressure release holes 61a and 61b.

また、流量制御弁V10に替わり、2つの流量制御弁V10a,V10bを設けている。流量制御弁V10aは、連通孔62aを介した残圧抜き穴161aの開口を制御する。また、流量制御弁V10bは、連通孔62bを介した残圧抜き穴161bの開口を制御する。また、流量制御弁V12は、連通孔30bbを介して残圧ロス回収ポート131bの開口のみを制御する。そして、残圧ロス回収ポート131aには流量制御弁を接続せず、そのまま連通孔30aa,30aに接続される。   Further, instead of the flow control valve V10, two flow control valves V10a and V10b are provided. The flow control valve V10a controls the opening of the residual pressure release hole 161a via the communication hole 62a. The flow control valve V10b controls the opening of the residual pressure release hole 161b through the communication hole 62b. The flow control valve V12 controls only the opening of the residual pressure loss recovery port 131b via the communication hole 30bb. The residual pressure loss recovery port 131a is not connected to the flow rate control valve but is directly connected to the communication holes 30aa and 30a.

この変形例3では、シリンダボア25f内の残圧の2段階減圧を、4段階減圧としているので、さらにスムーズな減圧が可能となる。   In Modification 3, since the two-stage pressure reduction of the residual pressure in the cylinder bore 25f is a four-stage pressure reduction, a smoother pressure reduction is possible.

(変形例4)
図12は、この発明の実施の形態である油圧ポンプの変形例4の上死点近傍の構成を示す図である。図12に示すように、この変形例4では、変形例1,2における残圧ロスポート33a,33bの位置を、シリンダボア25fの外周側壁及び内周側壁の外側を切り欠いて設けた残圧ロスポート133af,133bfとしている。また、この残圧ロスポート133a,133bの位置変更に伴い、残圧ロス回収ポート31a,31bの位置を周方向にずらした残圧ロス回収ポート231a,231bとしている。
(Modification 4)
FIG. 12 is a view showing a configuration in the vicinity of the top dead center of the modified example 4 of the hydraulic pump according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12, in the fourth modification, the residual pressure loss ports 33a and 33b in the first and second modifications are located at the positions of the residual pressure loss ports 133af provided by cutting out the outer peripheral side wall and the outer peripheral side wall of the cylinder bore 25f. , 133bf. Further, residual pressure loss recovery ports 231a and 231b are formed by shifting the positions of the residual pressure loss recovery ports 31a and 31b in the circumferential direction in accordance with the position change of the residual pressure loss ports 133a and 133b.

この変形例4では、残圧ロスポート133af,133bfがシリンダボア25fの側壁に設けられているので、シリンダボア25fが弁板吐出ポートPB2から切り離された後、弁板吸込ポートPB1に連通するまでの間で、シリンダボア25fの進行方向先端側の周方向領域を広く確保することができる。この結果、残圧抜き穴61a,61b及びタイミング調整穴71の固定開口を大きくすることができるので、流量制御弁V10,V11などによる流量調整をさらに大きくすることができ、きめの細かい減圧処理が可能となる。   In this modified example 4, since the residual pressure loss ports 133af and 133bf are provided on the side wall of the cylinder bore 25f, after the cylinder bore 25f is disconnected from the valve plate discharge port PB2, until it communicates with the valve plate suction port PB1. Further, it is possible to ensure a wide circumferential region on the front end side in the traveling direction of the cylinder bore 25f. As a result, the fixed opening of the residual pressure release holes 61a and 61b and the timing adjustment hole 71 can be increased, so that the flow rate adjustment by the flow rate control valves V10 and V11 can be further increased, and fine pressure reduction processing can be performed. It becomes possible.

(変形例5)
図13は、図1に示した油圧ポンプの変形例5のB−B線断面図である。また、図14は、変形例5のシリンダブロックにおける弁板との摺動面を−X方向にみた構成を示す図である。さらに、図15は、変形例5における吸込工程から吐出工程に移行する際の動作を説明する説明図である。
(Modification 5)
FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line BB of Modification 5 of the hydraulic pump illustrated in FIG. FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration in which the sliding surface with the valve plate in the cylinder block of the fifth modification is viewed in the −X direction. Further, FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining the operation at the time of transition from the suction process to the discharge process in Modification 5.

この変形例5では、図13、図14に示すように、シリンダブロック6には、残圧ロスポート133bfと同様に、各シリンダボア25の内周側壁の外側に斜めに切り欠いて設けた長穴切欠溝43を有する。また、各シリンダボア25には、外周側の残圧ロスポート33aのみが設けられ、残圧ロスポート33bは設けられていない。残圧ロスポート33bを設けると、同一円周上で長穴切欠溝43と重複してしまうからである。   In this modified example 5, as shown in FIG. 13 and FIG. 14, the cylinder block 6 is provided with an elongated hole cutout provided on the outside of the inner peripheral side wall of each cylinder bore 25 in the same manner as the residual pressure loss port 133bf. A groove 43 is provided. In addition, each cylinder bore 25 is provided with only a residual pressure loss port 33a on the outer peripheral side, and is not provided with a residual pressure loss port 33b. This is because the provision of the residual pressure loss port 33b overlaps the elongated hole cutout groove 43 on the same circumference.

一方、弁板7には、この長穴切欠溝43のポートと同一円周上に対応した下死点近傍かつ吐出工程側の円周上であって、シリンダボア25が弁板吐出ポートPB2と連通状態になる前に連通する位置に長穴ポート42が設けられる。この長穴ポート42は、長い連通孔で実現される長穴を介して弁板吐出ポートPB2に連通するとともに、長穴回路40を形成する。その他の構成は、図3〜図5に示した実施の形態と同じである。   On the other hand, the valve plate 7 has a cylinder bore 25 communicating with the valve plate discharge port PB2 in the vicinity of the bottom dead center corresponding to the same circumference as the port of the long hole notch groove 43 and on the circumference of the discharge process side. An elongated hole port 42 is provided at a position where it communicates before entering the state. The long hole port 42 communicates with the valve plate discharge port PB2 through a long hole realized by a long communication hole, and forms a long hole circuit 40. Other configurations are the same as those of the embodiment shown in FIGS.

この長穴は、弁板7およびエンドキャップ8内に設けられ、その長さは、発生する脈動波長の1/4〜1/2程度に設定している。長穴回路40として長穴を設けたのは、長穴回路40のシリンダボア25側の圧によってシリンダボア25の内圧を昇圧させ、この昇圧後における長穴回路40の減圧が弁板吐出ポートPB2側に遅れて伝わるようにしているからである。逆に、長穴は、弁板吐出ポートPB2側の圧伝搬を遅延し、緩衝させ、弁板吐出ポートPB2の圧変動を小さくしているとも言える。また、この長穴は、非連通時にシリンダボア25側の内圧を次に連通するシリンダボア25との連通前に弁板吐出ポートPB2側の圧に復旧できる長さを有している。   This long hole is provided in the valve plate 7 and the end cap 8, and the length thereof is set to about 1/4 to 1/2 of the generated pulsation wavelength. The long hole is provided as the long hole circuit 40 by increasing the internal pressure of the cylinder bore 25 by the pressure on the cylinder bore 25 side of the long hole circuit 40, and the pressure reduction of the long hole circuit 40 after this pressure increase is caused to the valve plate discharge port PB2 side. This is because it is transmitted late. On the contrary, it can be said that the elongated hole delays and buffers the pressure propagation on the valve plate discharge port PB2 side, thereby reducing the pressure fluctuation of the valve plate discharge port PB2. Further, the long hole has such a length that the internal pressure on the cylinder bore 25 side can be restored to the pressure on the valve plate discharge port PB2 side before communication with the cylinder bore 25 that communicates next when not communicating.

具体的に、シリンダブロック6の回転数が2000rpmで、シリンダボア25が9つであり、脈動波の伝搬速度が1000m/sである場合、脈動波の波長は、約3mとなる。したがって、長穴を1/2波長の長さとすると、長穴回路40の長さは、約1.5mとなる。ただし、長さを1波長以上とした場合には、長穴ポート42側への圧伝搬後、弁板吐出ポートPB2側による長穴回路40への圧補充が遅れ、つぎのシリンダボア25に対する圧補充が十分でなくなってしまう。   Specifically, when the rotational speed of the cylinder block 6 is 2000 rpm, the number of cylinder bores 25 is 9, and the propagation speed of the pulsating wave is 1000 m / s, the wavelength of the pulsating wave is about 3 m. Therefore, if the long hole is ½ wavelength long, the length of the long hole circuit 40 is about 1.5 m. However, when the length is longer than one wavelength, the pressure replenishment to the long hole circuit 40 by the valve plate discharge port PB2 side is delayed after the pressure propagation to the long hole port 42 side, and the pressure replenishment to the next cylinder bore 25 is delayed. Will not be enough.

この長穴回路40によって、吸込工程から吐出工程に移行するシリンダボア25内の圧力がさらに昇圧される。なお、長穴回路40の長さを脈動波長の1/4〜1/2程度として幅を持たせているのは、脈動波形が油圧回路によって異なるからである。たとえば、脈動波形が理想的な正弦波である場合、最低圧から最高圧に至るまでの時間(長さ)は1/2波長となるが、現実の油圧ポンプの脈動波形は、小さい振幅の揺らぎノイズを含みつつ、最低圧から最高圧に至るまでの時間(長さ)が1/4波長程度となるのが通常であるからである。なお、各連通孔は、略6mmφ程度である。   The elongated hole circuit 40 further increases the pressure in the cylinder bore 25 that shifts from the suction process to the discharge process. The reason why the length of the long hole circuit 40 is about 1/4 to 1/2 of the pulsation wavelength is widened because the pulsation waveform varies depending on the hydraulic circuit. For example, when the pulsation waveform is an ideal sine wave, the time (length) from the lowest pressure to the highest pressure is ½ wavelength, but the actual pulsation waveform of a hydraulic pump has a small amplitude fluctuation. This is because the time (length) from the lowest pressure to the highest pressure is usually about ¼ wavelength while including noise. Each communication hole is about 6 mmφ.

ここで、吸込工程から吐出工程に移行するシリンダボア25内の圧力の昇圧は、図15を参照して、まず、シリンダボア25aの残圧ロスポート33aaが残圧ロス再生ポート32aに連通し、残圧再生回路30によってシリンダボア25a内を昇圧する。   Here, referring to FIG. 15, the pressure increase in the cylinder bore 25 that shifts from the suction process to the discharge process is performed by first communicating the residual pressure loss port 33aa of the cylinder bore 25a with the residual pressure loss regeneration port 32a. The circuit 30 boosts the pressure in the cylinder bore 25a.

その後、シリンダボア25aの長穴切欠溝43aが長穴ポート42に連通し、長穴回路40を介した弁板吐出ポートPB2の高圧によってシリンダボア25a内がさらに昇圧される。   Thereafter, the long hole cutout groove 43a of the cylinder bore 25a communicates with the long hole port 42, and the pressure in the cylinder bore 25a is further increased by the high pressure of the valve plate discharge port PB2 via the long hole circuit 40.

その後、自己圧絞り52とシリンダボア25aとが連通し、シリンダボア25a内がさらに昇圧されて、弁板吐出ポートPB2内の圧力とほぼ同じ圧力となり、吐出工程がスムーズに行われる。   Thereafter, the self-pressure restrictor 52 and the cylinder bore 25a communicate with each other, the pressure in the cylinder bore 25a is further increased, and the pressure is almost the same as the pressure in the valve plate discharge port PB2, and the discharge process is performed smoothly.

すなわち、この変形例5では、さらに長穴回路40を設け、吸込工程から吐出工程に移行する際、シリンダボア25内の圧力を、残圧再生回路30、長穴回路40、自己圧絞り52の順とする3段階で昇圧するようにし、吸込工程から吐出工程に移行する際のキャビテーションによるシリンダボア内のエロージョン及び脈動による騒音を抑え、さらには効率を高めるようにしている。   That is, in the fifth modified example, when the long hole circuit 40 is further provided and the process proceeds from the suction process to the discharge process, the pressure in the cylinder bore 25 is changed in the order of the residual pressure regeneration circuit 30, the long hole circuit 40, and the self-pressure restriction 52. Thus, the pressure is increased in three stages, so that noise due to erosion and pulsation in the cylinder bore due to cavitation when shifting from the suction process to the discharge process is suppressed, and the efficiency is further increased.

なお、上述した実施の形態及び変形例では、斜めの連通孔53によって連通される自己圧絞り52を用いていたが、これに替えて、切欠溝であるノッチを用いてもよい。   In the above-described embodiment and modification, the self-pressure throttle 52 communicated by the oblique communication hole 53 is used, but a notch that is a notch groove may be used instead.

また、この実施の形態及び変形例では、弁板吸込ポートPB1の半径方向の幅とシリンダポート25の半径方向の幅とはほぼ同じに設定し、弁板吐出ポートPB2の半径方向の幅を、シリンダポート25の半径方向の幅よりも狭く設定している。これによって吸込と吐出との油圧バランスを保つことができる。   Further, in this embodiment and the modification, the radial width of the valve plate suction port PB1 and the radial width of the cylinder port 25 are set to be substantially the same, and the radial width of the valve plate discharge port PB2 is set as follows. The cylinder port 25 is set to be narrower than the radial width. As a result, the hydraulic pressure balance between suction and discharge can be maintained.

さらに、上述した実施の形態及び変形例では、油圧ポンプを一例として説明したが、これに限らず、油圧モータにも適用することができる。油圧モータの場合、高圧側が油圧ポンプの吐出側に対応し、低圧側が油圧ポンプの吸込側に対応することになる。   Furthermore, in the above-described embodiments and modifications, the hydraulic pump has been described as an example. However, the present invention is not limited to this and can be applied to a hydraulic motor. In the case of a hydraulic motor, the high pressure side corresponds to the discharge side of the hydraulic pump, and the low pressure side corresponds to the suction side of the hydraulic pump.

また、上述した実施の形態及び変形例では、斜板式の油圧ポンプ・モータの一例を示したが、これに限らず、斜軸式の油圧ポンプ・モータであっても適用される。なお、モータ駆動の場合、シリンダブロック6の回転は逆回転となり、斜板7に設けられる残圧ロス回収ポート31a,31b、残圧ロス再生ポート32a,32b、残圧抜き穴61a,61b、タイミング調整穴71、自己圧絞り52、長穴ポート42などは、回転軸を通り上死点と下死点とを結ぶ直線に直交する線に対して線対称に配置される。一方、シリンダブロック6に設けられる残圧ロスポート33,33a〜33iなどは、各シリンダボアの回転方向側に設けられる。   In the above-described embodiments and modifications, an example of a swash plate type hydraulic pump / motor has been described. However, the present invention is not limited to this, and a swash plate type hydraulic pump / motor is also applicable. In the case of motor driving, the rotation of the cylinder block 6 is reversed, and residual pressure loss recovery ports 31a and 31b, residual pressure loss regeneration ports 32a and 32b provided in the swash plate 7, residual pressure release holes 61a and 61b, timing The adjustment hole 71, the self-pressure restrictor 52, the long hole port 42, and the like are arranged symmetrically with respect to a line that passes through the rotation axis and is orthogonal to a straight line connecting the top dead center and the bottom dead center. On the other hand, the residual pressure loss ports 33, 33a to 33i provided in the cylinder block 6 are provided on the rotational direction side of each cylinder bore.

1 シャフト
2 ケース
3 斜板
4 シュー
5,10 ピストン
6 シリンダブロック
7 弁板
8 エンドキャップ
9a,9b ベアリング
11 スプライン構造
14 リング
15 ばね
16 可動リング
17 ニードル
18 押圧部材
20,21 軸受け
25,25a〜25i シリンダボア
30 残圧再生回路
30a,34a,34b,53,62,63,72,73 連通孔
31a,31b,131a,131b,231a,231b 残圧ロス回収ポート
32a,32b 残圧ロス再生ポート
33,33a〜33i,131af,133bf 残圧ロスポート
40 長穴回路
42 長穴ポート
43 長穴切欠溝
52 自己圧絞り
60 残圧抜き回路
61a,61b,161a,161b 残圧抜き穴
64 タンク
70 タイミング調整回路
71 タイミング調整穴
100 速度センサ
P1 吸込ポート
P2 吐出ポート
PB1 弁板吸込ポート
PB2 弁板吐出ポート
S,Sa 摺動面
S10,S10a,S10b,S11,S12,S12b,S20 制御信号
V10,V11,V12,V10a,V10b 流量制御弁
C10 制御部
D1 斜板角
D2 回転速度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shaft 2 Case 3 Swash plate 4 Shoe 5,10 Piston 6 Cylinder block 7 Valve plate 8 End cap 9a, 9b Bearing 11 Spline structure 14 Ring 15 Spring 16 Movable ring 17 Needle 18 Press member 20, 21 Bearings 25, 25a-25i Cylinder bore 30 Residual pressure regeneration circuit 30a, 34a, 34b, 53, 62, 63, 72, 73 Communication hole 31a, 31b, 131a, 131b, 231a, 231b Residual pressure loss recovery port 32a, 32b Residual pressure loss regeneration port 33, 33a ˜33i, 131af, 133bf Residual pressure loss port 40 Elongated hole circuit 42 Elongated hole port 43 Elongated hole notch groove 52 Self-pressure restriction 60 Residual pressure relief circuit 61a, 61b, 161a, 161b Residual pressure relief hole 64 Tank 70 Timing adjustment circuit 71 Timing Adjustment hole 100 Speed sensor P1 Suction port P2 Discharge port PB1 Valve plate suction port PB2 Valve plate discharge port S, Sa Sliding surface S10, S10a, S10b, S11, S12, S12b, S20 Control signals V10, V11, V12, V10a, V10b Flow control valve C10 Controller D1 Swash plate angle D2 Rotational speed

Claims (6)

回転軸まわりに複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックが、高圧側ポートと低圧側ポートとを有した弁板に対して摺動し、斜板の傾斜によって各シリンダボア内のピストンの往復動の量を制御するアキシャル型の油圧ポンプ・モータであって、
上死点側シリンダボアが前記高圧側ポートとの連通状態を脱した後から前記低圧側ポートに連通するまでの間に、前記上死点側シリンダボア内の残圧を、前記低圧側ポートとの連通状態を脱した下死点側シリンダボア内に伝達する残圧再生回路と、
前記上死点側シリンダボアが前記残圧再生回路に連通して残圧を低下した後、前記低圧側ポートに連通するまでの間に、前記上死点側シリンダボアに連通する残圧抜き穴を設け、斜板角及び回転速度に応じて該残圧抜き穴からタンク側に抜かれる作動油流量を調整する流量制御弁を有した残圧抜き回路と、
を備えたことを特徴とする油圧ポンプ・モータ。
A cylinder block in which a plurality of cylinder bores are formed around the rotation shaft slides against a valve plate having a high-pressure side port and a low-pressure side port, and the amount of reciprocation of the piston in each cylinder bore by the inclination of the swash plate An axial type hydraulic pump / motor that controls
The residual pressure in the top dead center side cylinder bore is communicated with the low pressure side port after the top dead center side cylinder bore is disconnected from the communication state with the high pressure side port until it communicates with the low pressure side port. A residual pressure regeneration circuit that transmits to the bottom dead center cylinder bore out of the state;
A residual pressure release hole communicating with the top dead center side cylinder bore is provided after the top dead center side cylinder bore communicates with the residual pressure regeneration circuit to reduce the residual pressure until the top dead center side cylinder bore communicates with the low pressure side port. A residual pressure release circuit having a flow rate control valve that adjusts the flow rate of hydraulic oil drawn from the residual pressure release hole to the tank side according to the swash plate angle and the rotation speed;
A hydraulic pump / motor characterized by comprising:
前記残圧抜き穴を介して前記上死点側シリンダボア内の残圧を低下した後、前記低圧側ポートに連通するまでの間に、前記上死点側シリンダボアと前記低圧側ポートとを連通するタイミング調整穴を設け、斜板角及び回転速度に応じて前記高圧側ポートから前記タイミング調整穴を介して前記上死点側シリンダボア内に移動する作動油流量を調整するタイミング調整流量制御弁を有したタイミング調整回路を備えたことを特徴とする請求項1に記載の油圧ポンプ・モータ。   The top dead center side cylinder bore and the low pressure side port communicate with each other after the residual pressure in the top dead center side cylinder bore is reduced through the residual pressure release hole and before the communication with the low pressure side port. A timing adjustment hole is provided, and a timing adjustment flow control valve is provided for adjusting the flow rate of hydraulic fluid moving from the high pressure side port into the top dead center side cylinder bore through the timing adjustment hole according to the swash plate angle and rotation speed. The hydraulic pump / motor according to claim 1, further comprising a timing adjusting circuit. 前記残圧再生回路は、斜板角及び回転速度に応じて前記上死点側シリンダボアから吐出される作動油の流量を調整する残圧流量制御弁を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の油圧ポンプ・モータ。   The residual pressure regeneration circuit includes a residual pressure flow control valve that adjusts a flow rate of hydraulic oil discharged from the top dead center cylinder bore according to a swash plate angle and a rotational speed. 2. The hydraulic pump / motor according to 2. 前記流量制御弁、前記タイミング調整流量制御弁、及び前記残圧流量制御弁は、同一の制御信号によって制御されることを特徴とする請求項3に記載の油圧ポンプ・モータ。   The hydraulic pump / motor according to claim 3, wherein the flow control valve, the timing adjustment flow control valve, and the residual pressure flow control valve are controlled by the same control signal. 前記残圧再生回路の上死点側ポート及び下死点側ポート、及び/または、前記残圧抜き穴は、複数設けられ、かつシリンダボアの進行方向に沿ってずらして形成されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の油圧ポンプ・モータ。   A plurality of the top dead center side port and the bottom dead center side port and / or the residual pressure release hole of the residual pressure regeneration circuit are provided, and are formed to be shifted along the traveling direction of the cylinder bore. The hydraulic pump / motor according to claim 1. 各シリンダボアが弁板の高圧側ポートに連通する直前に該シリンダボアと高圧側ポートとを連通させる自己圧絞りと、
下死点側シリンダボアが低圧側ポートとの連通状態を脱した後から該シリンダボアが前記自己圧絞りに連通するまでの間に前記高圧側ポートと該下死点側シリンダボア内とを該下死点側シリンダボア側に設けた切欠溝を介して一時的に連通させる長穴を設け、該長穴が、連通時に前記シリンダボア側の長穴内の高圧を前記シリンダボア内に伝達させるとともに、非連通時に前記シリンダボア側の長穴内圧を次のシリンダボアとの連通前に前記高圧側ポート側の圧に復旧できる長さを有する長穴回路と、
を備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の油圧ポンプ・モータ。
A self-pressure throttle that connects the cylinder bore and the high-pressure side port immediately before each cylinder bore communicates with the high-pressure side port of the valve plate;
After the bottom dead center cylinder bore is disconnected from the low pressure port, the bottom dead center is connected between the high pressure port and the bottom dead center cylinder bore until the cylinder bore communicates with the self-pressure throttle. An elongated hole that is temporarily communicated via a notch groove provided on the side cylinder bore side is provided, and the elongated hole transmits the high pressure in the elongated hole on the cylinder bore side to the cylinder bore when communicating, and the cylinder bore when not communicating A long hole circuit having a length capable of restoring the internal pressure of the long hole on the side to the pressure on the high pressure side port before communication with the next cylinder bore;
The hydraulic pump / motor according to claim 1, wherein the hydraulic pump / motor is provided.
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