JP2016000979A - ピストンポンプ及びピストンポンプのバルブプレート - Google Patents

Abstract

【課題】ピストンポンプにおける吸込ポートの流路抵抗を小さくし、ポンプ効率を向上させる。【解決手段】作動流体を吸入及び吐出するピストンポンプ１００であって、複数のピストン６と、ピストン６を収容するシリンダブロック２と、シリンダブロック２と結合するシャフト１と、シリンダブロック２の回転に伴ってピストン６を往復動させる斜板１１と、シリンダブロック２を収容するとともにシャフト１を支持するケーシング３と、シリンダブロック２とケーシング３との間に介在するバルブプレート１７と、を備え、ケーシング３は、吸込通路８と、吐出通路９と、を有し、バルブプレート１７は、容積室７と吸込通路８とを連通する吸込ポート１７ａと、容積室７と吐出通路９とを連通する吐出ポート１７ｂと、を有し、吸込ポート１７ａは、バルブプレート１７の外縁を切り欠いて形成される切欠部である。【選択図】図１

Description

本発明は、作動流体を吸入及び吐出するピストンポンプ及びそのバルブプレートに関するものである。

作動流体を吸入及び吐出するピストンポンプとしては、例えば特許文献１のようなピストンポンプが知られている。特許文献１には、吸込ポート及び吐出ポートが形成されたバルブプレートを有し、作動流体として水を吸入及び吐出する水圧アキシャルピストンポンプが開示されている。

特開平８−２４７０２１号公報

特許文献１に記載のようなピストンポンプでは、バルブプレートに形成された吸込ポートを通じて作動流体を吸入するが、吸込ポートの流路抵抗が大きいと、特に高回転運転時には、作動流体を吸入しにくくなるため、吸込性能が悪化し、ポンプ効率が低下するおそれがあった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ピストンポンプにおける吸込ポートの流路抵抗を小さくし、ポンプ効率を向上させることを目的とする。

本発明は、作動流体を吸入及び吐出するピストンポンプであって、複数のピストンと、前記ピストンを収容する複数のシリンダを有し、回転するシリンダブロックと、前記シリンダブロックを貫通して前記シリンダブロックと結合するシャフトと、前記シリンダブロックの回転に伴って前記シリンダの容積室を拡縮するように前記ピストンを往復動させる斜板と、前記シリンダブロックを収容するとともに前記シャフトを支持するケーシングと、前記シリンダブロックと前記ケーシングとの間に介在するバルブプレートと、を備え、前記シリンダブロックは、前記シリンダに開口する連通孔を有し、前記ケーシングは、前記連通孔を通じて前記容積室に作動流体を導く吸込通路と、前記連通孔を通じて前記容積室から吐出された作動流体が導かれる吐出通路と、を有し、前記バルブプレートは、前記連通孔と前記吸込通路とを連通する吸込ポートと、前記連通孔と前記吐出通路とを連通する吐出ポートと、を有し、前記吸込ポートは、前記バルブプレートの外縁を切り欠いて形成される切欠部であることを特徴とする。

また、本発明は、作動流体を吸入及び吐出するピストンポンプであって、複数のピストンと、前記ピストンを収容する複数のシリンダを有し、回転するシリンダブロックと、前記シリンダブロックを貫通して前記シリンダブロックと結合するシャフトと、前記シリンダブロックの回転に伴って前記シリンダの容積室を拡縮するように前記ピストンを往復動させる斜板と、前記シリンダブロックを収容するとともに前記シャフトを支持するケーシングと、前記シリンダブロックと前記ケーシングとの間に介在するバルブプレートと、を備え、前記シリンダブロックは、前記シリンダに開口する連通孔を有し、前記ケーシングは、前記連通孔を通じて前記容積室に作動流体を導く吸込通路と、前記連通孔を通じて前記容積室から吐出された作動流体が導かれる吐出通路と、を有し、前記バルブプレートは、前記連通孔と前記吸込通路とを連通する吸込ポートと、前記連通孔と前記吐出通路とを連通する吐出ポートと、を有し、前記吸込ポートは、前記吸込ポートの径方向内側を画定する内周面と、前記内周面よりも径方向外側に設けられる外周面と、を有する貫通孔であり、前記外周面は、前記シリンダブロックの回転に伴って前記連通孔が辿る軌道の外端よりも径方向外側に設けられることを特徴とする。

また、本発明は、ピストンを収容するシリンダが形成されシャフトと共に回転するシリンダブロックと、前記シリンダ内に作動流体を導く吸込通路と前記シリンダから吐出された作動流体が導かれる吐出通路とが形成されるとともに前記シリンダブロックを収容するケーシングと、の間に配置され、前記吸込通路に接続される吸込ポートと、前記吐出通路に接続される吐出ポートと、を備えるピストンポンプのバルブプレートであって、前記吸込ポートは、外縁を切り欠いて形成される切欠部であることを特徴とする。

また、本発明は、ピストンを収容するシリンダが形成され前記シリンダに開口する連通孔が形成されシャフトと共に回転するシリンダブロックと、前記シリンダ内に作動流体を導く吸込通路と前記シリンダから吐出された作動流体が導かれる吐出通路とが形成されるとともに前記シリンダブロックを収容するケーシングと、の間に配置され、前記吸込通路と前記連通孔とを連通し内周面と外周面とを有する吸込ポートと、前記吐出通路と前記連通孔とを連通する吐出ポートと、を備えるピストンポンプのバルブプレートであって、前記吸込ポートの前記外周面は、前記シリンダブロックの回転に伴って前記連通孔が辿る軌道の外端よりも径方向外側に設けられることを特徴とする。

本発明では、吸込ポートが径方向において十分な大きさを有するため、吸込ポートの流路抵抗が小さくなり、ポンプ効率を向上させることができる。

本発明の実施形態に係るピストンポンプの断面図である。 図１におけるII−II線に沿う断面図である。 バルブプレートの変形例の断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るピストンポンプについて説明する。本実施形態では、ピストンポンプが、水を作動流体とするピストンポンプ１００である場合について説明する。

図１に示すように、ピストンポンプ１００は、動力源によって回転するシャフト１と、シャフト１に連結されシャフト１の回転に伴って回転するシリンダブロック２と、シリンダブロック２を収容するケーシング３と、を備える。ケーシング３は、両端が開口するケース本体３ａと、シャフト１の一端を支持するとともにケース本体３ａの一方の開口端を塞ぐエンドカバー５と、シャフト１の他端が挿通するとともにケース本体３ａの他方の開口端を塞ぐフロントカバー４と、を備える。

シャフト１は、フロントカバー４に挿通される部位に、外周面から径方向に環状に突出して形成されるフランジ部１ｃを有する。フランジ部１ｃはフロントカバー４内に収容され、シャフト１とフロントカバー４との軸方向の相対移動が規制される。シャフト１の一端部１ａは、エンドカバー５に設けられる収容凹部５ａに収容される。シャフト１の他端部１ｂは、フロントカバー４から外部に突出し、動力源に連結される。

シリンダブロック２は、シャフト１が貫通する貫通孔２ａを有し、シャフト１と連結部５０にてスプライン結合される。これにより、シリンダブロック２はシャフト１の回転に伴って回転する。

シリンダブロック２には、一方の端面に開口部を有し、シャフト１と平行に形成される複数のシリンダ２ｂと、他方の端面とシリンダ２ｂ内とに開口部を有する連通孔２ｄと、が形成される。複数のシリンダ２ｂは、シリンダブロック２の周方向に所定の間隔を持って形成される。シリンダ２ｂには、容積室７を区画する円柱状のピストン６が往復動自在に挿入される。ピストン６の先端側は、シリンダ２ｂの開口部から突出し、その先端部には球面座６ａが形成される。連通孔２ｄは、容積室７に対して後述の吸込ポート１７ａ及び吐出ポート１７ｂを交互に連通する。本実施形態において、連通孔２ｄは円孔である。連通孔２ｄの形状はこれに限定されず、楕円や矩形などどのような形状であってもよい。

ピストンポンプ１００は、図１に示すように、ピストン６の球面座６ａに回転自在に連結されるシュー１０と、シャフト１の回転に伴ってシュー１０が摺接する斜板１１と、をさらに備える。

シュー１０は、各ピストン６の先端に形成される球面座６ａを受容する受容部１０ａと、斜板１１に摺接する円形の平板部１０ｂと、を備える。受容部１０ａの内面は球面状に形成され、受容した球面座６ａの外面と摺接する。これにより、シュー１０は球面座６ａに対してあらゆる方向に角度変位可能である。

斜板１１は、フロントカバー４の内壁に固定され、シャフト１の軸に垂直な方向から傾斜した摺接面１１ａを有する。シュー１０の平板部１０ｂは、摺接面１１ａに対して面接触する。

ケース本体３ａは、第３軸受２０を介してシリンダブロック２を回転自在に支持する。第３軸受２０は、ケース本体３ａの内周面に嵌合するすべり軸受である。

フロントカバー４には、ケース本体３ａの内部に連通する導出通路１５と、シャフト１が挿通する貫通孔４ａと、シャフト１のフランジ部１ｃを収容する収容部４ｂと、が形成される。貫通孔４ａ及び収容部４ｂには、シャフト１及びフランジ部１ｃを回転自在に支持する第２軸受１９が収容される。

第２軸受１９は、フロントカバー４とシャフト１との間に介装される一対の円筒部１９ａと、フロントカバー４とのフランジ部１ｃとの間に介装され一対の円筒部１９ａのそれぞれの端部から径方向に環状に突出する一対の環状部１９ｂと、を備える。一対の円筒部１９ａは、シャフト１を回転自在に支持する。一対の環状部１９ｂは、フランジ部１ｃをその両側から挟み込むように形成され、互いに対向する対向面によってフランジ部１ｃを回転自在に支持する。このようにして、フロントカバー４は第２軸受１９を介してシャフト１を回転自在に支持する。

エンドカバー５には、連通孔２ｄを通じて容積室７に吸い込まれる水を導く吸込通路８と、連通孔２ｄを通じて容積室７から吐出される水が導かれる吐出通路９と、が形成される。エンドカバー５は、さらに、収容凹部５ａに配置される第１軸受１８を介してシャフト１を回転自在に支持する。第１軸受１８は、収容凹部５ａの内周面に嵌合するすべり軸受である。

ピストンポンプ１００は、シリンダブロック２とエンドカバー５との間に介在されるバルブプレート１７をさらに備える。

バルブプレート１７は、図１及び図２に示すように、シリンダブロック２の基端面２ｃが摺接する円板部材であり、エンドカバー５に固定される。図２は、図１におけるII−II断面を示す断面図であり、バルブプレート１７及びシリンダブロック２以外の部材については省略して示している。バルブプレート１７には、吸込ポート１７ａと、吐出ポート１７ｂと、吸込ポート１７ａ及び吐出ポート１７ｂよりも内側にシャフト１が貫通する円形断面の貫通孔１７ｃと、が形成される。

図２に示されるように、連通孔２ｄは、シリンダブロック２の回転中心Ｏから見て連通孔２ｄ上の最も離れた点がシリンダブロック２の回転に伴って辿る外端軌道２ｇと、シリンダブロック２の回転中心Ｏから見て連通孔２ｄ上の最も近い点がシリンダブロック２の回転に伴って辿る内端軌道２ｆと、に挟まれる連通孔軌道２ｅを辿る。吸込ポート１７ａは、吸込ポート１７ａ内の連通孔軌道２ｅ上にある連通孔２ｄと、エンドカバー５に形成される吸込通路８と、を連通し、吐出ポート１７ｂは、吐出ポート１７ｂ内の連通孔軌道２ｅ上にある連通孔２ｄと、エンドカバー５に形成される吐出通路９と、を連通する。

本実施形態における吸込ポート１７ａは、バルブプレート１７の外縁を切り欠いて形成される切欠部である。吸込ポート１７ａは、貫通孔１７ｃと同心であり円弧状に延びる内周面１７ｄと、バルブプレート１７の外縁から貫通孔１７ｃの中心に向かって延びる２つの側面１７ｅと、で画定される。

吸込ポート１７ａの内周面１７ｄは、連通孔２ｄの内端軌道２ｆよりも径方向内側に設けられる。さらに、エンドカバー５に形成される吸込通路８の図示しない内周面は、吸込ポート１７ａの内周面１７ｄと径方向における位置が同じか、それよりも径方向内側に設けられる。このように、吸込通路８から連通孔２ｄに至るまで流路には狭くなる部分がないため、吸込通路８，吸込ポート１７ａ及び連通孔２ｄを通じて容積室７に吸入される作動流体に与えられる抵抗は小さくなる。

側面１７ｅは、貫通孔１７ｃの中心に向かって延びる面に限らず、バルブプレート１７の外縁から内周面１７ｄに達し、内周面１７ｄとともに切欠状の吸込ポート１７ａを画定可能な面であれば、どのような方向に向かう面であってもよい。また、吸込ポート１７ａの周方向長さは、従来のピストンポンプの吸込ポートと同様に、吸込開始点から吸込終了点までの長さに合わせて設定される。吸込ポート１７ａの周方向長さは、これに限定されず、吸込開始点から吸込終了点までの長さよりも長く設定してもよい。

吐出ポート１７ｂは、貫通孔１７ｃと同心状に延びる弧状の長穴である。本実施形態では、吐出ポート１７ｂは１つの長穴であるが、円周方向で複数に分割して形成してもよい。

次に、ピストンポンプ１００の動作について説明する。

外部からの動力によりシャフト１が回転駆動され、それに伴いシリンダブロック２が回転すると、各シュー１０の平板部１０ｂが斜板１１に対して摺接し、各ピストン６が斜板１１の傾斜角度に応じたストローク量でシリンダ２ｂ内を往復動する。各ピストン６の往復動により、各容積室７の容積が増減する。

シリンダブロック２の回転により拡大する容積室７には吸込通路８，吸込ポート１７ａ及び連通孔２ｄを通じて水が導かれる。容積室７内に吸い込まれた水は、シリンダブロック２の回転による容積室７の縮小によって増圧され、連通孔２ｄ，吐出ポート１７ｂ及び吐出通路９を通じて吐出される。このように、ピストンポンプ１００では、シリンダブロック２の回転に伴って、水の吸込と吐出とが連続的に行われる。

次に、ピストンポンプ１００の循環通路の構成について説明する。

バルブプレート１７とエンドカバー５との間には、吸込通路８と収容凹部５ａを連通する導入通路１２が形成される。導入通路１２は、バルブプレート１７におけるエンドカバー５との当接面に形成される。導入通路１２は、径方向に溝状に延設される径方向溝として形成される。導入通路１２は、バルブプレート１７のエンドカバー５との当接面に少なくとも一つ形成されていればよい。

収容凹部５ａに配置される第１軸受１８には、その内周面に導入通路１２と収容凹部５ａの内部空間５ｂとを連通する溝である第１接続通路２１が軸方向に延設される。このため、導入通路１２は第１接続通路２１を通じて内部空間５ｂと連通し、吸込通路８の水の一部がエンドカバー５の収容凹部５ａに導かれる。

シャフト１には、先端面に開口する流入口１３ａを有し、シャフト１の軸心上に穿設された軸方向通路１３と、軸方向通路１３からシャフト１の径方向に穿設され、フロントカバー４に対向するシャフト１の外周面に開口する流出口１４ａを有する径方向通路１４と、が形成される。流入口１３ａは、収容凹部５ａの内部空間５ｂと連通している。このため、導入通路１２と軸方向通路１３とは連通し、導入通路１２から導かれた水は流入口１３ａを通じて軸方向通路１３に導かれる。

軸方向通路１３は、流入口１３ａから軸心を通るようにシャフト１の軸方向に穿設される非貫通孔である。径方向通路１４は、軸方向通路１３と連通し、フロントカバー４に対向するシャフト１の外周面に開口する径方向に穿設される貫通孔である。本実施形態においては、第２軸受１９の一対の円筒部１９ａに対向する位置に開口する２本の径方向通路１４が設けられる。

第２軸受１９の一対の環状部１９ｂの対向面には、径方向に溝状に延設される径方向溝である第２接続通路２２が形成される。第２接続通路２２は、フロントカバー４の収容部４ｂを介して導出通路１５と連通する。

第２軸受１９の円筒部１９ａには、その内周面に軸方向に溝状に延設される軸方向溝である第４接続通路２４が形成される。第４接続通路２４は、径方向通路１４と第２接続通路２２を連通するように形成される。したがって、径方向通路１４は、第４接続通路２４及び第２接続通路２２を通じて、導出通路１５と連通する。このため、軸方向通路１３に導かれた水は、軸方向通路１３を通過した後に径方向通路１４の流出口１４ａから吐出され、第４接続通路２４及び第２接続通路２２を通じて導出通路１５へ導かれる。フロントカバー４には、シャフト１とフロントカバー４との間から水が外部へ洩れないようにシール材２５が設けられる。そのため、第４接続通路２４を通じて、水が外部へ洩れることはない。

導出通路１５は、ケース本体３ａの内部と連通するようにフロントカバー４に設けられる。このため、第２接続通路２２を通じて導かれた水は、導出通路１５を通じてケース本体３ａの内部へ導かれる。

第３軸受２０には、その内周面に軸方向に溝状に延設される軸方向溝である第３接続通路２３が形成される。ケース本体３ａ内には、第３軸受２０を挟んでフロント側室２６とエンド側室２７が画成される。第３接続通路２３は、フロント側室２６とエンド側室２７の水の通過を許容する。

バルブプレート１７とケース本体３ａとの間には、吸込通路８とエンド側室２７とを連通する戻り通路１６が形成される。戻り通路１６は、バルブプレート１７の内周面１７ｄ及び側面１７ｅを含む外周面と、ケース本体３ａの内周面と、の間に形成される隙間である。戻り通路１６の一部は、吸込ポート１７ａと共通であるため、エンド側室２７の水は、戻り通路１６と吸込ポート１７ａとを通じて吸込通路８へ導かれる。

次に、図１を参照して、ピストンポンプ１００内の作動流体の循環について説明する。

図１中の矢印で示すように、上述の循環通路を作動流体である水が循環する。ピストンポンプ１００におけるケーシング３とシリンダブロック２の間に画成されるフロント側室２６とエンド側室２７は、作動流体である水が満たされた状態になっている。シャフト１が回転すると、シャフト１の径方向に設けられる径方向通路１４内の水には、回転に伴う遠心力が作用する。シャフト１の遠心力によって径方向通路１４内の水は外周へ押し出され、流出口１４ａから吐出される。径方向通路１４内の水が遠心力によって吐出されることにより、径方向通路１４内の圧力が低下するため、軸方向通路１３内の水は径方向通路１４内に吸い込まれる。

軸方向通路１３内の水が径方向通路１４へ吸い込まれるのに伴い、流入口１３ａにおいても圧力が低下する。そのため、吸込通路８を通過する水の一部が、導入通路１２、第１接続通路２１、及び収容凹部５ａの内部空間５ｂを通じて吸い込まれ、流入口１３ａから軸方向通路１３内に導かれる。

一方、流出口１４ａから吐出された水は、第４接続通路２４及び第２接続通路２２を通じて導出通路１５に導かれる。導出通路１５は、フロント側室２６と連通しているため、流出口１４ａから吐出された水はフロント側室２６へと導かれる。

ケース本体３ａの内部のフロント側室２６とエンド側室２７は第３接続通路２３を通じて連通している。このため、フロント側室２６に導かれた水は、第３接続通路２３を通じて、エンド側室２７へ導かれる。

エンド側室２７と吸込通路８は戻り通路１６を通じて連通しているため、エンド側室２７に導かれた水は、戻り通路１６を通じて吸込通路８に戻る。

以上のように、シャフト１の遠心力によって、吸込通路８から軸方向通路１３に水が導かれ、導かれた水はシャフト１の内部を通過して径方向通路１４から吐出される。吐出された水は、ケース本体３ａの内部を通過し、戻り通路１６を通じて吸込通路８へ排出される。

このように、ピストンポンプ１００では、シャフト１や軸受の内部に水が導かれて循環するため、循環通路が設けられた部材を冷却することができる。また、循環する水は第１，第２，及び第３軸受１８，１９，２０の摺接面の潤滑剤としても機能する。

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

吸込ポート１７ａがバルブプレート１７の外縁を切り欠いて形成される切欠部であり、径方向において十分な大きさを有するため、吸込ポート１７ａを通じて容積室７に吸入される作動流体に与えられる抵抗は、吸込ポート１７ａを長穴で形成した場合と比較し小さくなる。この結果、ピストンポンプ１００は、作動流体を吸い込み易くなり圧力損失を低減できるとともに、ポンプ効率を向上させることができる。

また、吸込ポート１７ａを画定する内周面１７ｄが、連通孔２ｄの内端軌道２ｆよりも径方向内側に設けられるため、連通孔２ｄを通じて容積室７に吸入される作動流体に与えられる抵抗を小さくすることができる。
さらに、エンドカバー５に形成される吸込通路８の内周面が、吸込ポート１７ａの内周面１７ｄよりも径方向内側に設けられるため、吸込通路８，吸込ポート１７ａ及び連通孔２ｄを通じて容積室７に吸入される作動流体に与えられる抵抗を小さくすることができる。

また、吸込ポート１７ａがバルブプレート１７の外縁を切り欠いて形成される切欠部であるため、吸込ポートを長穴で形成する場合と比較し、バルブプレート１７の重量が減るので、ポンプ全体の重量を軽量化することができる。

また、特に作動流体として水を用いる場合、吸入抵抗が大きくなるとキャビテーションが発生し易くなるとともにピストンポンプ１００の最高回転数が制限されてしまう。本実施形態によれば、吸込ポート１７ａの流路抵抗を小さくすることができるため、キャビテーションの発生を抑制することができるとともに、ピストンポンプ１００の最高回転数を上昇させることができる。さらに、最高回転数の上昇に伴い吐出流量が増加するため、ピストンポンプ１００のポンプ性能を向上することができる。加えて、吸込ポート１７ａの流路抵抗が小さくなることにより吸入抵抗に起因する騒音が低下するため、ピストンポンプ１００の稼働音を低下することができる。

また、バルブプレート１７の外縁に至る吸込ポート１７ａは循環通路の戻り通路１６として利用されるため、循環通路から戻る作動流体はスムーズに吸込通路８へ戻る。したがって、循環通路内に作動流体が滞ることがないので、循環通路を流通する作動流体によってピストンポンプ１００内に配置された軸受１８，１９，２０やスプライン結合部を効率的に冷却することができる。加えて、作動流体は、軸受１８，１９，２０の摺動面の潤滑剤としても機能するので、摺接面の摩耗が低減され、軸受１８，１９，２０の寿命を向上させることができる。

次に、図３を参照して、バルブプレート１７の変形例について説明する。以下では、上記実施形態と異なる点を中心に説明し、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。図３は、図２と同様にII−II線に沿う断面図で示されており、バルブプレート１７以外の部分については上記実施形態の構成と同じである。

上記実施形態に対して、変形例における吸込ポート１７ａは、内周面１７ｄよりも径方向外側に形成される外周面１７ｇを有し、吸込ポート１７ａは、この外周面１７ｇと、内周面１７ｄと、２つの側面１７ｅと、で画定される。具体的には、バルブプレート１７に、内周面１７ｄよりも径方向外側において２つの側面１７ｅ間を連結し、外周面１７ｇを有する連結部１７ｆが設けられる。連結部１７ｆのシリンダブロック２側の面には、シリンダブロック２の基端面２ｃが摺接する。

吸込ポート１７ａの内周面１７ｄは、上記実施形態と同様に、連通孔２ｄの内端軌道２ｆよりも径方向内側に設けられる。一方、外周面１７ｇは、連通孔２ｄの外端軌道２ｇよりも径方向外側に設けられる。つまり、外周面１７ｇを有する連結部１７ｆは、連通孔２ｄを覆わない位置に形成される。このように、連通孔２ｄの上流側の流路には狭くなる部分がないため、連通孔２ｄを通じて容積室７に吸入される作動流体に与えられる抵抗は小さくなる。

側面１７ｅは、貫通孔１７ｃの中心に向かって延びる面に限らず、外周面１７ｇから内周面１７ｄに達し、内周面１７ｄ及び外周面１７ｇとともに吸込ポート１７ａを画定可能な面であれば、どのような方向に向かう面であってもよい。また、連結部１７ｆは、シリンダブロック２の基端面２ｃが摺接可能であり、連通孔２ｄの一部を覆うことがなければ、どのように側面１７ｅ間を連結するものであってもよい。また、連結部１７ｆの内部や表面に、連結部１７ｆの外周側と吸込ポート１７ａ側とを連通する通路を形成し、吸込通路８とエンド側室２７とを連通する戻り通路１６を設けてもよい。

以上の変形例によれば、上記実施形態と同様の作用効果を奏するとともに、以下に示す作用効果を奏する。

吸込ポート１７ａの外周面１７ｇがシリンダブロック２の回転に伴って連通孔２ｄが辿る連通孔軌道２ｅの外端よりも径方向外側に設けられており、吸込ポート１７ａが径方向において十分な大きさを有するため、吸込ポート１７ａを通じて容積室７に吸入される作動流体に与えられる抵抗は、吸込ポート１７ａを長穴で形成した場合と比較し小さくなる。この結果、ピストンポンプ１００は、作動流体を吸い込み易くなり圧力損失を低減できるとともに、ポンプ効率を向上させることができる。

吸込ポート１７ａを画定する側面１７ｅ間に、シリンダブロック２の基端面２ｃが摺接可能な連結部１７ｆが設けられている。このため、バルブプレート１７とシリンダブロック２との接触面圧の低下が抑制され、バルブプレート１７及びシリンダブロック２の摩耗を防止することができる。また、シリンダブロック２の外周側が常にバルブプレート１７に接触するため、シリンダブロック２の揺動を抑制することができる。

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部を示したに過ぎず、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。

例えば、上記実施形態では、作動流体として水を用いる場合について説明したが、これに代えて、作動油や水溶性代替液等の作動流体を用いてもよい。また、ピストンポンプ１００は、斜板１１の角度が固定式のものであるが、斜板の傾転角度を変更可能な可変容量型ピストンポンプであってもよい。

さらに、上記実施形態では、導入通路１２をバルブプレート１７に形成する場合について説明した。これに代えて、導入通路１２をエンドカバー５に形成してもよい。この場合、エンドカバー５のバルブプレート１７に接する面に溝を形成してもよいし、吸込通路８と収容凹部５ａとを接続するポートを穿設してもよい。

さらに、上記実施形態では、循環通路を循環する作動流体を吸込通路８から供給する場合について説明した。これに代えて、作動流体を吐出通路９から供給してもよい。この場合、吸込通路８と収容凹部５ａを連通する導入通路１２は廃止され、代わって吐出通路９と収容凹部５ａを連通する導入通路が形成される。

さらに、上記実施形態では、径方向通路１４はシャフト１の径方向に貫通する貫通孔が２本設けられるとした。径方向通路１４は、軸方向通路１３と第４接続通路２４とを連通させる構成であれば、１本であってもよいし、円周状に複数形成されてもよいし、貫通孔でなくてもよい。

さらに、上記実施形態では、第４接続通路２４が径方向通路１４と第２接続通路２２を接続すると説明した。これに代えて、径方向通路１４を第２接続通路２２に直接連通するように形成してもよい。この場合、第２軸受１９には、潤滑のために第４接続通路２４を設けてもよいし、設けなくてもよい。

さらに、上記実施形態では、第１，第２，第３，及び第４接続通路２１，２２，２３，２４は、軸受に設けられる溝とした。これに代えて、第１，第２，第３，及び第４接続通路２１，２２，２３，２４は、シャフト１やシリンダブロック２と軸受との間に形成される隙間としてもよい。

さらに、第１，第２，第３，及び第４接続通路２１，２２，２３，２４として溝を形成する場合には、それぞれ少なくとも１つ設ければよい。また、第２接続通路２２は、第２軸受１９の一対の環状部１９ｂの少なくとも一方に設ければよい。第４接続通路２４は、第２軸受１９の一対の円筒部１９ａの少なくとも一方に設ければよい。

さらに、シャフト１には径方向に環状に突出するフランジ部１ｃが形成され、第２軸受１９はフランジ部１ｃを回転自在に支持する環状部１９ｂを備えるとした。これに代えて、フランジ部１ｃを形成せず、第２軸受１９を円筒状の軸受としてもよい。この場合、軸受の径方向に穴や溝を形成し、第２接続通路２２とすればよい。

さらに、導出通路１５をフロントカバー４に複数設けるようにしてもよい。

また、循環通路は、ポンプ内を作動流体が流通可能な通路であればよく、各軸受の配置やポンプの内部構造に応じて適宜変更してもよい。例えば軸受が追加された場合は、当該軸受にも作動流体が導かれるように通路を設ければよい。

１００ ピストンポンプ
１ シャフト
２ シリンダブロック
２ｄ 連通孔
２ｅ 連通孔軌道
２ｆ 内端軌道
２ｇ 外端軌道
３ ケーシング
３ａ ケース本体
４ フロントカバー
５ エンドカバー
６ ピストン
７ 容積室
８ 吸込通路
９ 吐出通路
１０ シュー
１１ 斜板
１２ 導入通路
１３ 軸方向通路
１４ 径方向通路
１５ 導出通路
１６ 戻し通路
１７ バルブプレート
１７ａ 吸込ポート
１７ｂ 吐出ポート
１７ｃ 貫通孔
１７ｄ 内周面
１７ｅ 側面
１７ｆ 連結部
１７ｇ 外周面
１８ 第１軸受
１９ 第２軸受
２０ 第３軸受

Claims (7)

1. 作動流体を吸入及び吐出するピストンポンプであって、
   複数のピストンと、
   前記ピストンを収容する複数のシリンダを有し、回転するシリンダブロックと、
   前記シリンダブロックを貫通して前記シリンダブロックと結合するシャフトと、
   前記シリンダブロックの回転に伴って前記シリンダの容積室を拡縮するように前記ピストンを往復動させる斜板と、
   前記シリンダブロックを収容するとともに前記シャフトを支持するケーシングと、
   前記シリンダブロックと前記ケーシングとの間に介在するバルブプレートと、を備え、
   前記シリンダブロックは、前記シリンダに開口する連通孔を有し、
   前記ケーシングは、前記連通孔を通じて前記容積室に作動流体を導く吸込通路と、前記連通孔を通じて前記容積室から吐出された作動流体が導かれる吐出通路と、を有し、
   前記バルブプレートは、前記連通孔と前記吸込通路とを連通する吸込ポートと、前記連通孔と前記吐出通路とを連通する吐出ポートと、を有し、
   前記吸込ポートは、前記バルブプレートの外縁を切り欠いて形成される切欠部であることを特徴とするピストンポンプ。
2. 前記吸込ポートの径方向内側を画定する内周面は、前記シリンダブロックの回転に伴って前記連通孔が辿る軌道の内端よりも径方向内側に設けられることを特徴とする請求項１に記載のピストンポンプ。
3. 作動流体を吸入及び吐出するピストンポンプであって、
   複数のピストンと、
   前記ピストンを収容する複数のシリンダを有し、回転するシリンダブロックと、
   前記シリンダブロックを貫通して前記シリンダブロックと結合するシャフトと、
   前記シリンダブロックの回転に伴って前記シリンダの容積室を拡縮するように前記ピストンを往復動させる斜板と、
   前記シリンダブロックを収容するとともに前記シャフトを支持するケーシングと、
   前記シリンダブロックと前記ケーシングとの間に介在するバルブプレートと、を備え、
   前記シリンダブロックは、前記シリンダに開口する連通孔を有し、
   前記ケーシングは、前記連通孔を通じて前記容積室に作動流体を導く吸込通路と、前記連通孔を通じて前記容積室から吐出された作動流体が導かれる吐出通路と、を有し、
   前記バルブプレートは、前記連通孔と前記吸込通路とを連通する吸込ポートと、前記連通孔と前記吐出通路とを連通する吐出ポートと、を有し、
   前記吸込ポートは、前記吸込ポートの径方向内側を画定する内周面と、前記内周面よりも径方向外側に設けられる外周面と、を有する貫通孔であり、
   前記外周面は、前記シリンダブロックの回転に伴って前記連通孔が辿る軌道の外端よりも径方向外側に設けられることを特徴とするピストンポンプ。
4. 前記吸込ポートの前記内周面は、前記シリンダブロックの回転に伴って前記連通孔が辿る軌道の内端よりも径方向内側に設けられることを特徴とする請求項３に記載のピストンポンプ。
5. 前記ケーシング内に前記作動流体を循環させ、前記吸込通路に前記作動流体を戻す循環通路を有し、
   前記循環通路は、前記吸込ポートと連通する戻り通路を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載のピストンポンプ。
6. ピストンを収容するシリンダが形成されシャフトと共に回転するシリンダブロックと、前記シリンダ内に作動流体を導く吸込通路と前記シリンダから吐出された作動流体が導かれる吐出通路とが形成されるとともに前記シリンダブロックを収容するケーシングと、の間に配置され、前記吸込通路に接続される吸込ポートと、前記吐出通路に接続される吐出ポートと、を備えるピストンポンプのバルブプレートであって、
   前記吸込ポートは、外縁を切り欠いて形成される切欠部であることを特徴とするピストンポンプのバルブプレート。
7. ピストンを収容するシリンダが形成され前記シリンダに開口する連通孔が形成されシャフトと共に回転するシリンダブロックと、前記シリンダ内に作動流体を導く吸込通路と前記シリンダから吐出された作動流体が導かれる吐出通路とが形成されるとともに前記シリンダブロックを収容するケーシングと、の間に配置され、前記吸込通路と前記連通孔とを連通し内周面と外周面とを有する吸込ポートと、前記吐出通路と前記連通孔とを連通する吐出ポートと、を備えるピストンポンプのバルブプレートであって、
   前記吸込ポートの前記外周面は、前記シリンダブロックの回転に伴って前記連通孔が辿る軌道の外端よりも径方向外側に設けられることを特徴とするピストンポンプのバルブプレート。

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