JP2015071978A - Swash plate type piston pump motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、斜板式ピストンポンプ・モータに関する。 The present invention relates to a swash plate type piston pump motor.
特許文献1には、回転軸と、回転軸に固定されるとともに複数のシリンダを有するシリンダブロックと、各シリンダ内に配設されるピストンと、ピストンの一端に回動自在に設けられるシューと、シリンダブロックの回転に伴ってシューが摺動する斜板と、を備える斜板式ピストンポンプが開示されている。回転軸が駆動されシリンダブロックが回転すると、各ピストンが斜板の傾斜角度に応じたストローク量で往復動し、シリンダ内に画成された容積室が拡縮する。
In
上記した斜板式ピストンポンプは、ピストンごとに設けられる全てのシューを保持するリテーナプレートと、リテーナプレートの中心部に摺接するリテーナホルダと、リテーナホルダをリテーナプレート側に付勢するスプリングと、をさらに備えている。 The swash plate type piston pump described above further includes a retainer plate that holds all the shoes provided for each piston, a retainer holder that is in sliding contact with the center of the retainer plate, and a spring that biases the retainer holder toward the retainer plate. I have.
このような斜板式ピストンポンプでは、リテーナホルダを付勢するスプリングの付勢力は、ピストンの引き抜き抵抗やシューに作用する遠心力等に起因してシューが斜板から浮き上がってしまうことを防止できる程度の値に設定される。 In such a swash plate type piston pump, the urging force of the spring that urges the retainer holder is such that the shoe can be prevented from floating from the swash plate due to the pulling resistance of the piston or the centrifugal force acting on the shoe. Is set to the value of
ピストンポンプの回転速度にかかわらずシューの浮き上がりを防止するためには、高い押し付け力が要求される高速回転時に合わせてスプリングの付勢力を設定する必要がある。しかしながら、高速回転時に合わせてスプリングの付勢力を設定すると、低速回転時にあってはスプリングの付勢力が過大となり、シューと斜板との摺動摩擦力が大きくなって、ポンプ効率が低下してしまう。 In order to prevent the shoe from lifting regardless of the rotational speed of the piston pump, it is necessary to set the biasing force of the spring in accordance with the high-speed rotation that requires a high pressing force. However, if the spring urging force is set in accordance with the high speed rotation, the spring urging force becomes excessive at the low speed rotation, and the sliding frictional force between the shoe and the swash plate increases, resulting in a decrease in pump efficiency. .
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、高速回転時におけるシューの浮き上がりを防止でき、かつ低速回転時におけるポンプ効率の低下を抑制可能な斜板式ピストンポンプ・モータを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and a swash plate type piston pump motor that can prevent the shoe from being lifted during high-speed rotation and can suppress reduction in pump efficiency during low-speed rotation. The purpose is to provide.
本発明による斜板式ピストンポンプ・モータは、回転軸に固定され、当該回転軸の軸周りに所定間隔をあけて配置される複数のシリンダを有するシリンダブロックと、前記シリンダ内に摺動自在に挿入され、当該シリンダの内部に容積室を画成するピストンと、前記ピストンの先端に回動自在に連結されるシューと、前記回転軸の回転に伴って前記シューが摺動する斜板と、前記ピストンごとに設けられる全ての前記シューを保持する円環状のリテーナと、前記回転軸の外周に対して軸方向に摺動可能に装着され、一端が前記リテーナの中心部に摺接するリテーナホルダと、前記シューを前記斜板に押し付けるように、前記リテーナホルダを前記リテーナ側に付勢する付勢部材と、前記回転軸の外周を取り囲むように前記シリンダブロックに形成され、前記リテーナホルダの他端側が挿入される環状凹部と、前記環状凹部の底面と前記リテーナホルダの他端面の両方に当接し、前記シリンダブロックの回転に伴う遠心力によって前記環状凹部内を径方向に移動可能な可動部材と、を備える。前記リテーナホルダ及び前記環状凹部の少なくとも一方には、前記可動部材が径方向外側に向かう力を、前記リテーナホルダを前記リテーナ側に付勢する付勢力に変換する変換部が形成される。 A swash plate type piston pump motor according to the present invention is fixed to a rotating shaft, and has a cylinder block having a plurality of cylinders arranged at predetermined intervals around the rotating shaft, and is slidably inserted into the cylinder. A piston defining a volume chamber inside the cylinder, a shoe rotatably connected to a tip of the piston, a swash plate on which the shoe slides as the rotating shaft rotates, An annular retainer that holds all the shoes provided for each piston, a retainer holder that is slidably mounted in the axial direction with respect to the outer periphery of the rotating shaft, and whose one end is in sliding contact with the central portion of the retainer; An urging member that urges the retainer holder toward the retainer so as to press the shoe against the swash plate, and a cylinder block that surrounds the outer periphery of the rotating shaft. Formed in the annular recess into which the other end of the retainer holder is inserted, the bottom surface of the annular recess and the other end surface of the retainer holder, and the inside of the annular recess by the centrifugal force accompanying the rotation of the cylinder block. A movable member movable in the radial direction. At least one of the retainer holder and the annular recess is formed with a conversion portion that converts the force of the movable member toward the radially outer side into a biasing force that biases the retainer holder toward the retainer.
本発明によれば、シリンダブロックの回転速度が低い場合には、主に付勢部材の付勢力によってリテーナホルダが付勢され、リテーナが斜板側に押圧される。これに対して、シリンダブロックの回転速度が高くなると、遠心力によって可動部材が径方向外側へ移動し、可動部材が径方向外側に向かう力が変換部によってリテーナホルダの後端面を軸方向に押圧する力に変換される。リテーナホルダは付勢部材の付勢力と後端面に作用する押圧力とによって付勢され、リテーナが斜板側に押圧される。このように、斜板式ピストンポンプ・モータでは、シリンダブロックの回転速度に応じて、リテーナホルダを付勢する付勢力を変化させることができる。これにより、高速回転時に押し付け力を増大させてシューの斜板からの浮き上がりを防止することができるとともに、低速回転時には押し付け力をより低い値に設定可能なためシューと斜板との摺動摩擦力を減少させることでポンプ効率の低下を抑制することができる。 According to the present invention, when the rotation speed of the cylinder block is low, the retainer holder is biased mainly by the biasing force of the biasing member, and the retainer is pressed toward the swash plate. On the other hand, when the rotational speed of the cylinder block increases, the movable member moves radially outward by centrifugal force, and the force of the movable member radially outward presses the rear end surface of the retainer holder in the axial direction by the conversion unit. It is converted into power to do. The retainer holder is biased by the biasing force of the biasing member and the pressing force acting on the rear end surface, and the retainer is pressed toward the swash plate. Thus, in the swash plate type piston pump / motor, the urging force for urging the retainer holder can be changed according to the rotational speed of the cylinder block. As a result, the pressing force can be increased during high-speed rotation to prevent the shoe from lifting from the swash plate, and the pressing force can be set to a lower value during low-speed rotation, so the sliding friction force between the shoe and the swash plate It is possible to suppress a decrease in pump efficiency by reducing
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態による斜板式ピストンポンプ・モータ100の断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a sectional view of a swash plate type
斜板式ピストンポンプ・モータ100は、外部からの動力により回転軸1が回転してピストン2が往復動することで、作動流体を供給可能なピストンポンプとして機能し、また外部から供給される作動流体の流体圧によりピストン2が往復動して回転軸1が回転することで、回転駆動力を出力可能なピストンモータとして機能する。斜板式ピストンポンプ・モータ100では、水や油、それ以外の代替液等が作動流体として使用される。
The swash plate type piston pump /
以下では、斜板式ピストンポンプ・モータ100をピストンポンプとして機能させる場合について例示し、斜板式ピストンポンプ・モータ100を単に「ピストンポンプ100」と称する。
In the following, a case where the swash plate type piston pump /
ピストンポンプ100は、建設機械等の車両に搭載される。車両に設置されたエンジン(図示せず)の動力により回転軸1が回転駆動されることで、ピストンポンプ100は作動流体をアクチュエータ等に供給する。
Piston
ピストンポンプ100は、筒状のケース3と、ケース3の両端の開口部を閉塞するように設けられるエンドブロック4,5と、これらエンドブロック4,5に回転自在に支持される回転軸1と、ケース3及びエンドブロック4,5によって画成される収容室6内に収容されるシリンダブロック10と、を備える。
The
回転軸1は、シャフト部材であって、車両に設けられたエンジンの動力に基づいて回転駆動される。回転軸1はエンドブロック5の挿通孔5Aを挿通するように設けられ、回転軸1の後端部はエンドブロック4に形成された凹部4A内に挿入される。回転軸1の先端部はエンドブロック5から外部に突出しており、この先端部にエンジンの動力が伝達される。
The rotating
回転軸1は、エンドブロック5の挿通孔5Aに設けられた先端側軸受7A,7B、及びエンドブロック4の凹部4Aに設けられた後端側軸受8により、回転自在に支持されている。なお、エンドブロック4には、後述する容積室13に吸い込まれる作動流体を導く吸込ポート4Bと、容積室13から吐出される作動流体を導く吐出ポート4Cとが形成されている。
The
シリンダブロック10は、有底円筒状部材であって、収容室6内に回転自在に設けられる。シリンダブロック10は回転軸1を挿通させる挿通孔11Aを有する挿通部11を備えており、回転軸1と挿通部11の挿通孔11Aとはスプライン結合されている。このように、シリンダブロック10は、回転軸1に固定されているため、回転軸1の回転と同期して回転する。
The
シリンダブロック10は、回転軸1と平行に延設されたシリンダ12を複数備えている。これらシリンダ12は、回転軸1の軸心を中心とする同一円周上に一定の間隔をあけて配置される。シリンダ12には、円柱状部材であるピストン2が往復動自在に挿入される。ピストン2がシリンダ12に挿入されることで、シリンダ12内には容積室13が画成される。
The
また、ピストンポンプ100は、各ピストン2の先端に回動自在に連結されるシュー20と、回転軸1の回転に伴ってシュー20が摺動する斜板30と、全てのシュー20を保持するリテーナプレート40と、リテーナプレート40に対して摺接するリテーナホルダ50と、を備えている。
The
シュー20は、斜板30に摺動する円形の平板部21と、平板部21に一体形成され、ピストン2の先端に形成された球面座2Aを受容する受容部22と、を有する。受容部22の内面は球面状に形成され、ピストン2の球面座2Aの外面に対して摺動する。このように、シュー20は、ピストン2の球面座2Aに対して角度変位可能に構成されている。
The
斜板30は、エンドブロック4の内側端面に固定されており、回転軸1に直行する方向に対して傾斜する摺接面31を有している。ピストン2に連結されたシュー20の平板部21は、斜板30の摺接面31に面接触するように配置される。
The
なお、ピストンポンプ100では、斜板30の傾斜角度(傾転角度)が一定となるように斜板30をエンドブロック5に固定しているが、傾転角度の調整ができるように斜板30を収容室6内に揺動自在に配設してもよい。
In the
リテーナプレート40(リテーナ)は、円環状の平板部材として形成されている。リテーナプレート40は、周方向に所定の間隔をあけて形成される複数の挿通穴41を有している。リテーナプレート40は、シュー20の受容部22を挿通穴41に挿通させた状態で、各ピストン2の先端に設けられた全てのシュー20を同一平面上に保持する。
The retainer plate 40 (retainer) is formed as an annular flat plate member. The
リテーナホルダ50は、回転軸1の外周に装着され、回転軸1に沿って軸方向に摺動可能な筒状部材である。リテーナホルダ50は、その先端がリテーナプレート40の中心部に摺接するように配置されている。
The
シリンダブロック10の挿通部11の先端部分には回転軸1の外周を取り囲むように環状凹部15が形成されており、環状凹部15にはリテーナホルダ50の後端側が挿入される。リテーナホルダ50は、回転軸1の外周面に対して摺動するだけでなく、環状凹部15の内周面に対しても摺動する。
An
リテーナホルダ50の軸方向の略中央位置には、径方向外側に向かって突出するフランジ部51が形成されている。フランジ部51は、リテーナホルダ50の外周に沿って設けられる。リテーナホルダ50のフランジ部51と、シリンダブロック10の挿通部11の先端面との間には、圧縮状態のスプリング60が介装されている。スプリング60は、リテーナホルダ50をリテーナプレート40側に付勢する付勢部材である。このように付勢されたリテーナホルダ50がリテーナプレート40を斜板30側に押圧することで、シュー20が斜板30に押し付けられる。
A
ケース3の開口端を閉塞するエンドブロック4には、シリンダブロック10の端面が摺接するバルブプレート70が固定される。バルブプレート70には、エンドブロック4の吸込ポート4Bに連通するとともにシリンダブロック10の容積室13に連通する給排通路としての吸込孔71と、エンドブロック4の吐出ポート4Cに連通するとともにシリンダブロック10の容積室13に連通する吐出孔72と、が形成される。
A
上記のように構成されるピストンポンプ100では、エンジンの動力により回転軸1が回転駆動されシリンダブロック10が回転すると、各シュー20の平板部21が斜板30に対して摺動し、各ピストン2が斜板30の傾転角度に応じたストローク量でシリンダ12に沿って往復動する。各ピストン2の往復動により、各容積室13の容積が増減する。
In the
シリンダブロック10の回転により拡大する容積室13には、エンドブロック4の吸込ポート4B、バルブプレート70の吸込孔71、及び各容積室13に対応してシリンダブロック10の底部に形成された貫通孔14を通じて、作動流体が吸い込まれる。一方、シリンダブロック10の回転により縮小する容積室13からは、シリンダブロック10の貫通孔14、バルブプレート70の吐出孔72、及びエンドブロック4の吐出ポート4Cを通じて、作動流体が吐出される。このようにピストンポンプ100では、シリンダブロック10の回転に伴って、作動流体の吸込と吐出が連続的に行われる。
The volume chamber 13 that is enlarged by the rotation of the
ピストンポンプ100において、回転軸1及びシリンダブロック10の回転に伴って作動流体の吸込と吐出を安定的に行うには、ピストン2に連結されるシュー20の平板部21を常に斜板30の摺接面31に面接触させた状態で斜板30に対して摺動させる必要がある。
In the
従来のピストンポンプでは、回転軸の回転速度が速くなって高速回転状態となると、容積室が拡大する領域におけるピストンの引き抜き抵抗やシューに作用する遠心力等が大きくなって、シューが斜板から浮き上がるおそれがある。シューが斜板から浮き上がると、容積室の拡縮が不十分となり、吐出流量が低下してしまう。シャフトの回転速度にかかわらずシューの浮き上がりを防止するためには、高い押し付け力が要求される高速回転時に合わせてリテーナホルダを付勢するスプリングの付勢力を設定する必要がある。しかしながら、高速回転時に合わせてスプリングの付勢力を設定すると、低速回転時にあってはスプリングの付勢力が過大となり、シューと斜板との摺動摩擦力が大きくなって、ポンプ効率が低下してしまう。 In the conventional piston pump, when the rotational speed of the rotary shaft increases and the high speed rotation state is reached, the pulling resistance of the piston in the region where the volume chamber expands, the centrifugal force acting on the shoe, etc., increase, and the shoe comes off the swash plate. There is a risk of floating. When the shoe is lifted off the swash plate, the expansion / contraction of the volume chamber becomes insufficient, and the discharge flow rate decreases. In order to prevent the shoe from being lifted regardless of the rotational speed of the shaft, it is necessary to set a biasing force of a spring that biases the retainer holder in accordance with a high-speed rotation that requires a high pressing force. However, if the spring urging force is set in accordance with the high speed rotation, the spring urging force becomes excessive at the low speed rotation, and the sliding frictional force between the shoe and the swash plate increases, resulting in a decrease in pump efficiency. .
そこで、本実施形態によるピストンポンプ100では、リテーナホルダ50を付勢するスプリング60の付勢力を、回転軸1の低速回転時に要求される付勢力に設定した。さらに、ピストンポンプ100は、シリンダブロック10の回転速度に応じてリテーナホルダ50に対して付勢力を付与する可動部材80を備えている。
Therefore, in the
図1及び図2に示すように、可動部材80は、球形状の錘であって、シリンダブロック10の環状凹部15とリテーナホルダ50との間に画成される空間内に収容される。可動部材80は、回転軸1の外周に沿って1個ずつ並んで配設されている。可動部材80の外径は、環状凹部15の内周面と回転軸1の外周面との間隔よりも小さく設定されている。本実施形態では可動部材80は複数設けられているが、可動部材80の数は必要に応じて任意に設定される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図2に示すように、環状凹部15内に設けられる各可動部材80は、環状凹部15の底面15Aとリテーナホルダ50の後端面52の両方に当接するように配置されている。環状凹部15の底面15Aは回転軸1の径方向に延設される平坦面として形成されており、リテーナホルダ50の後端面52は回転軸1の径方向に対して傾斜する傾斜面として形成されている。リテーナホルダ50の後端面52は、径方向外側ほど環状凹部15の底面15Aに近づくように傾斜する傾斜面となっている。このようにリテーナホルダ50の後端面15Aは円錐状に窪んだ形状となっている。
As shown in FIG. 2, each
可動部材80と環状凹部15の底面15Aとは当接しているので、シリンダブロック10が回転すると、可動部材80も回転軸1の軸心を回転中心として回転する。このように可動部材80が回転すると可動部材80には遠心力が作用し、その遠心力によって可動部材80は図2の矢印A1に示すように径方向外側に移動する。つまり、可動部材80は、シリンダブロック10の回転に伴う遠心力によって環状凹部15内を径方向に移動するように構成されている。
Since the
可動部材80が、傾斜面として形成されたリテーナホルダ50の後端面52に当接した状態で、遠心力の作用によって環状凹部15内を径方向内側から外側に移動すると、可動部材80によってリテーナホルダ50が矢印A2に示すようにリテーナプレート40側(斜板30側)に押し出される。このように、傾斜面として形成されるリテーナホルダ50の後端面52は、可動部材80が径方向外側に向かう力(遠心力)を、リテーナホルダ50をリテーナプレート40側に付勢する付勢力に変換する変換部として機能している。
When the
可動部材80が径方向外側に移動することによってリテーナホルダ50に作用する付勢力は、可動部材80の回転速度と相関関係にある回転軸1及びシリンダブロック10の回転速度に応じて変化し、回転軸1及びシリンダブロック10の回転速度が高くなるほど大きくなる。このように、リテーナホルダ50は、スプリング60の反力を受けることによってリテーナプレート40を付勢するだけでなく、遠心力を受けて移動する可動部材80により押し出されることによってもリテーナプレート40を付勢する。
The urging force acting on the
上記のように構成されるピストンポンプ100では、回転軸1及びシリンダブロック10の回転速度が低い場合には、主にスプリング60の付勢力によってリテーナホルダ50が付勢され、リテーナプレート40が斜板30側に押圧される。一方、回転軸1及びシリンダブロック10の回転速度が高い場合には、スプリング60の付勢力と、可動部材80の径方向外側への移動時にリテーナホルダ50の後端面52に作用する押圧力とによってリテーナホルダ50が付勢され、リテーナプレート40が斜板30側に押圧される。
In the
このように、ピストンポンプ100では、斜板30に対するシュー20の押し付け力は、スプリング60の付勢力によって予め規定される値から、回転軸1及びシリンダブロック10の回転速度が高くなるにつれて増大していく。したがって、低速回転時には既定の押し付け力によってポンプ効率の低下が抑制され、高速回転時には高い押し付け力によってシュー20の浮き上がりが防止される。
As described above, in the
上記した第1実施形態のピストンポンプ100によれば、以下に示す効果を得ることができる。
According to the
ピストンポンプ100は、リテーナホルダ50をリテーナプレート40側に付勢するスプリング60と、シリンダブロック10の環状凹部15の底面15Aとリテーナホルダ50の後端面52の両方に当接し、シリンダブロック10の回転に伴う遠心力によって環状凹部15内を径方向に移動可能な可動部材80と、を備える。リテーナホルダ50の後端面52は、可動部材80が径方向外側に向かう力を当該リテーナホルダ50をリテーナプレート40側に付勢する付勢力に変換する傾斜面(変換部)として形成されている。回転軸1及びシリンダブロック10の回転速度が低い場合には、主にスプリング60の付勢力によってリテーナホルダ50が付勢され、リテーナプレート40が斜板30側に押圧される。これに対して、回転軸1及びシリンダブロック10の回転速度が高くなると、遠心力によって可動部材80が径方向外側へ移動することで可動部材80に当接するリテーナホルダ50の後端面52が軸方向に押され、後端面52に作用する押圧力とスプリング60の付勢力とによってリテーナホルダ50が付勢され、リテーナプレート40が斜板30側に押圧される。このように、ピストンポンプ100では、シリンダブロック10の回転速度に応じて、リテーナホルダ50を付勢する付勢力を変化させることができる。
The
したがって、ピストンポンプ100では、高速回転時に押し付け力を増大させてシュー20の斜板30からの浮き上がりを防止することができるとともに、低速回転時に押し付け力を低下させてシュー20と斜板30との摺動摩擦力を減少させることでポンプ効率の低下を抑制することができる。
Therefore, in the
なお、リテーナホルダ50を付勢するスプリング60の付勢力は回転軸1の低速回転時に要求される既定の付勢力に設定されているので、回転軸1及びシリンダブロック10の回転速度が低く可動部材80に十分な遠心力が作用していない場合であっても、スプリング60の付勢力によってリテーナホルダ50をリテーナプレート40に押し付けることができる。したがって、低速回転時においても、シュー20の浮き上がりを防止することが可能となる。
Since the biasing force of the
このようにスプリング60は低速回転時に要求される既定の付勢力に設定されているので、スプリング60を小型化することができ、ピストンポンプ100を小型化及び軽量化することが可能となる。
Thus, since the
(第2実施形態)
次に、図3を参照して、本発明の第2実施形態によるピストンポンプ・モータ100について説明する。図3では、第1実施形態と同一の機能を有する部材に第1実施形態と同一の符号を付している。以下では、斜板式ピストンポンプ・モータ100をピストンポンプとして機能させる場合について例示し、斜板式ピストンポンプ・モータ100を単に「ピストンポンプ100」と称する。
(Second Embodiment)
Next, a
第2実施形態によるピストンポンプ100では、リテーナホルダ50の後端面52は回転軸1の径方向に延設される平坦面として形成されており、シリンダブロック10の挿通部11に形成される環状凹部15の底面15Aは回転軸1の径方向に対して傾斜する傾斜面として形成されている。環状凹部15の底面15Aは、径方向外側ほどリテーナホルダ50の後端面52に近づくように傾斜する傾斜面となっている。このように環状凹部15の底面15Aは円錐状に窪んだ形状となっている。
In the
なお、環状凹部15内に設けられる各可動部材80は、環状凹部15の底面15Aとリテーナホルダ50の後端面52の両方に当接するように配置されている。また、可動部材80の外径は、環状凹部15の内周面と回転軸1の外周面との間隔よりも小さく設定されている。
Each
可動部材80と環状凹部15の底面15Aとは当接しているので、シリンダブロック10が回転すると、可動部材80も回転軸1の軸心を回転中心として回転する。このように可動部材80が回転すると可動部材80には遠心力が作用し、その遠心力によって可動部材80は図3の矢印A1に示すように径方向外側に移動する。
Since the
可動部材80に遠心力が作用すると、可動部材80は、環状凹部15の底面15A(傾斜面)に沿って、径方向内側から外側に移動するとともに軸方向(図3中右側)にも移動する。このように移動する可動部材80によってリテーナホルダ50の後端面52が軸方向に押され、リテーナホルダ50が矢印A2に示すようにリテーナプレート40側(斜板30側)に押し出される。このように、傾斜面として形成される環状凹部15の底面15Aは、可動部材80が径方向外側に向かう力(遠心力)を、リテーナホルダ50をリテーナプレート40側に付勢する付勢力に変換する変換部として機能する。
When centrifugal force acts on the
第2実施形態によるピストンポンプ100では、回転軸1及びシリンダブロック10の回転速度が低い場合には、主にスプリング60の付勢力によってリテーナホルダ50が付勢され、リテーナプレート40が斜板30側に押圧される。一方、回転軸1及びシリンダブロック10の回転速度が高くなると、遠心力によって可動部材80が環状凹部15の底面15Aに沿って径方向外側に移動することで可動部材80に当接するリテーナホルダ50の後端面52が軸方向に押され、後端面52に作用する押圧力とスプリング60の付勢力とによってリテーナホルダ50が付勢され、リテーナプレート40が斜板30側に押圧される。
In the
これにより、高速回転時に押し付け力を増大させてシュー20の斜板30からの浮き上がりを防止することができるとともに、低速回転時に既定の押し付け力によってポンプ効率の低下を抑制することができる。
Accordingly, the pressing force can be increased during high-speed rotation to prevent the
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 The embodiment of the present invention has been described above. However, the above embodiment is merely one example of application of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.
第1及び第2実施形態では、可動部材80と環状凹部15の底面15Aとが当接しているため、シリンダブロック10が回転することで可動部材80も回転する。つまり、可動部材80と環状凹部15の底面15Aとの間に摩擦抵抗が生じ、この摩擦抵抗の作用によって、可動部材80はシリンダブロック10に連れ回されるように回転する。そのため、シリンダブロック10の回転速度が高くなるほど可動部材80の回転速度も高くなるが、シリンダブロック10の回転速度と可動部材80の回転速度とは必ずしも一致せず、回転状態よってはシリンダブロック10の回転速度よりも可動部材80の回転速度の方が低くなることがある。シリンダブロック10の回転速度と可動部材80の回転速度とを一致させるため、図4に示すように、環状凹部15の底面15Aに可動部材80の径方向への移動をガイドするガイド溝15Bを形成してもよい。
In the first and second embodiments, since the
ガイド溝15Bは、回転軸1の径方向に沿って真っすぐ延設された溝であって、環状凹部15の底面15Aに凹設されている。ガイド溝15Bの溝深さは、可動部材80の直径よりも小さく設定されている。したがって、ガイド溝15Bに配置された状態では、可動部材80の一部はガイド溝15Bから突出してリテーナホルダ50の後端面52に当接する。
The
図4に示すように、環状凹部15の底面15Aにガイド溝15Bを形成し、ガイド溝15B内に可動部材80を配置するので、シリンダブロック10が回転すると、可動部材80はガイド溝15Bに配置された状態で回転軸1の周りを回転することとなる。その結果、シリンダブロック10の回転速度と可動部材80の回転速度とが一致する。このように両者の回転速度を一致させることで、回転軸1及びシリンダブロック10の回転速度に応じて可動部材80に所望の遠心力を作用させることができ、リテーナホルダ50の付勢力のばらつきを低減することが可能となる。
As shown in FIG. 4, the
なお、図4では、合計4つのガイド溝15Bを環状凹部15の底面15Aに形成し、これらガイド溝15Bを周方向90°ごとに配置したが、ガイド溝15Bの数及び位置は必要に応じて自由に設定することができる。また、可動部材80の数もガイド溝15Bの数に対応して設定される。
In FIG. 4, a total of four
上記した第1実施形態では、シリンダブロック10の環状凹部15の底面15Aは、平坦面として形成されているが、第2実施形態のような傾斜面として形成されてもよい。また、第2実施形態では、リテーナホルダ50の後端面52は、平坦面として形成されているが、第1実施形態のような傾斜面として形成されてもよい。
In the first embodiment described above, the
さらに、第1及び第2実施形態では、リテーナホルダ50のフランジ部51とシリンダブロック10の挿通部11の先端面との間にスプリング60が介装されているが、スプリング60の代わりに、リテーナホルダ50を付勢可能なゴム等の付勢部材が介装されてもよい。
Furthermore, in the first and second embodiments, the
さらに、第1及び第2実施形態では、可動部材80は、球形状として形成されているが、シリンダブロック10の回転に伴う遠心力によって径方向に移動可能な部材であれば、どのような形状のものであってもよい。例えば、可動部材80は、リテーナホルダ50の後端面52及び環状凹部15の底面15Aに面接触するようなくさび状部材や、複数の円弧状部材が周方向に連なって構成されるリング部材として形成される。
Furthermore, in the first and second embodiments, the
第1実施形態のリテーナホルダ50の後端面52や第2実施形態の環状凹部15の底面15Aの傾斜角度は一定の角度に設定されているが、径方向に沿って傾斜角度を段階的又は連続的に変化させてもよい。このように傾斜角度を変化させることで、可動部材80が径方向外側に移動することによってリテーナホルダ50に作用する付勢力を所望の特性に調整することが可能となる。
The inclination angle of the
また、第1及び第2実施形態では、可動部材80が収容される空間内に水や油等の作動流体を満たしてもよい。このように液体を充填することで、可動部材80が回転軸1の外周面や環状凹部15の内周面に衝突する際の衝撃力を緩和することが可能となる。これにより、衝突音の発生を抑制でき、可動部材80や回転軸1、シリンダブロック10等の耐久性を高めることができる。
In the first and second embodiments, the space in which the
さらに、第1及び第2実施形態では、回転軸1の停止時や回転軸1が極低速回転している時に可動部材80が回転軸1の外周面に当接する初期位置に位置するように、リテーナホルダ50を軸方向に押し戻す弾性部材を設けてもよい。
Furthermore, in the first and second embodiments, the
さらに、第1及び第2実施形態では、斜板式ピストンポンプ・モータ100をピストンポンプとして機能させる場合について例示したが、回転駆動力を出力可能なピストンモータとして機能させてもよい。ピストンモータとして機能させる場合であっても、高速回転時にはリテーナホルダ50の付勢力を増大させることで、シュー20の斜板30からの浮き上がりを防止することができる。一方、低速回転時には、リテーナホルダ50の付勢力を低下させることで、ポンプ効率の低下を抑制することができる。
Further, in the first and second embodiments, the case where the swash plate type piston pump /
100 斜板式ピストンポンプ・モータ
1 回転軸
2 ピストン
10 シリンダブロック
12 シリンダ
13 容積室
15 環状凹部
15A 底面(変換部)
15B ガイド溝
20 シュー
30 斜板
40 リテーナプレート(リテーナ)
50 リテーナホルダ
51 フランジ部
52 後端面(変換部)
60 スプリング(付勢部材)
80 可動部材
DESCRIPTION OF
50
60 Spring (biasing member)
80 Movable members
Claims (3)
前記シリンダ内に摺動自在に挿入され、当該シリンダの内部に容積室を画成するピストンと、
前記ピストンの先端に回動自在に連結されるシューと、
前記回転軸の回転に伴って前記シューが摺動する斜板と、
前記ピストンごとに設けられる全ての前記シューを保持する円環状のリテーナと、
前記回転軸の外周に対して軸方向に摺動可能に装着され、一端が前記リテーナの中心部に摺接するリテーナホルダと、
前記シューを前記斜板に押し付けるように、前記リテーナホルダを前記リテーナ側に付勢する付勢部材と、
前記回転軸の外周を取り囲むように前記シリンダブロックに形成され、前記リテーナホルダの他端側が挿入される環状凹部と、
前記環状凹部の底面と前記リテーナホルダの他端面の両方に当接し、前記シリンダブロックの回転に伴う遠心力によって前記環状凹部内を径方向に移動可能な可動部材と、を備え、
前記リテーナホルダ及び前記環状凹部の少なくとも一方には、前記可動部材が径方向外側に向かう力を、前記リテーナホルダを前記リテーナ側に付勢する付勢力に変換する変換部が形成される、
斜板式ピストンポンプ・モータ。 A cylinder block having a plurality of cylinders fixed to the rotary shaft and arranged at predetermined intervals around the rotary shaft;
A piston that is slidably inserted into the cylinder and defines a volume chamber in the cylinder;
A shoe rotatably connected to the tip of the piston;
A swash plate on which the shoe slides as the rotating shaft rotates;
An annular retainer for holding all the shoes provided for each piston;
A retainer holder, which is slidably mounted in the axial direction with respect to the outer periphery of the rotating shaft, and whose one end is in sliding contact with the central portion of the retainer;
A biasing member that biases the retainer holder toward the retainer so as to press the shoe against the swash plate;
An annular recess formed in the cylinder block so as to surround the outer periphery of the rotating shaft and into which the other end of the retainer holder is inserted;
A movable member that abuts both the bottom surface of the annular recess and the other end surface of the retainer holder, and is movable in the radial direction within the annular recess by a centrifugal force accompanying rotation of the cylinder block;
At least one of the retainer holder and the annular recess is formed with a conversion portion that converts a force of the movable member toward the radially outer side into a biasing force that biases the retainer holder toward the retainer.
Swash plate type piston pump motor.
前記傾斜面は、径方向外側ほど前記環状凹部の底面に近づくように傾斜する、
ことを特徴とする請求項1に記載に斜板式ピストンポンプ・モータ。 The converter is an inclined surface formed on the other end surface of the retainer holder,
The inclined surface is inclined so as to approach the bottom surface of the annular recess toward the outer side in the radial direction.
The swash plate type piston pump motor according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の斜板式ピストンポンプ・モータ。 A guide groove for guiding the movement of the movable member in the radial direction is formed on the bottom surface of the annular recess.
The swash plate type piston pump motor according to claim 1 or 2.
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KR101911288B1 (en) * | 2017-07-17 | 2018-10-25 | (주)한국미래기술 | Hydraulic pump |
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JP2001511865A (en) * | 1997-02-18 | 2001-08-14 | ブルーニンガウス ハイドロマチック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツンク | Axial piston machine with speed-dependent cylinder barrel contact pressure device |
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