JP2539146Y2

JP2539146Y2 - 斜板式複合油圧ポンプ

Info

Publication number: JP2539146Y2
Application number: JP9293692U
Authority: JP
Inventors: 康生大見
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1992-12-24
Filing date: 1992-12-24
Publication date: 1997-06-25
Anticipated expiration: 2007-06-25
Also published as: JPH0653778U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、建設機械などの油圧
機器に接続され、その駆動源として使用される斜板式複
合油圧ポンプ（容積可変型油圧ポンプ）の改良に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の一般的な斜板式複合油圧
ポンプ２１は、図３に示すように、原動機（エンジン
等）に接続される入力軸である、２台の斜板式油圧ポン
プ２１’の複数のピストン２７を円周方向に配したシリ
ンダブロック（ローターともいう）２６の回転軸２８
を、同一軸線上に配置して一体に連結するとともに、各
シリンダブロック２６および複数のピストン２７一端の
シュー３０に接続された斜板２５を収容するケーシング
２３を、バルブブロック２２を介して連結した構造から
なる。各斜板２５にはアーム部２５ｂが一体に接続さ
れ、両側のケーシング２３内にそれぞれ回転軸２８と平
行に摺動自在に配設されたサーボピストン３５の作動部
３５ｃに、対応するアーム部２５ｂの先端部が連結され
ている。各ケーシング２３上には、サーボピストン３５
を制御するためのレギュレータ（流量制御装置ともい
う）３７がそれぞれ取り付けられ、これらのレギュレー
タ３７は作動部３５ｃの位置を機械的にフィードバック
させるため、レバー状の連結子（図示せず）を介して作
動部３５ｃと直結されている。このため、レギュレータ
３７は、ケーシング２３上の、対応するサーボピストン
３５との近接位置に取り付けられている。またバルブブ
ロック２２には、吸込口と吐出口とが設けられるととも
に、これらの開口とシリンダブロック２７の各ピストン
２７の端部に臨む開口とを連通する通路が開設されてい
る。

【０００３】バルブブロック２２内の各通路には、高圧
油が流れて非常に高い内圧が作用するため、バルブブロ
ック２２は、ケーシング２３の材料（普通は、ＦＣ材）
に比べて耐圧性の高い材料（普通は、ＦＣＤ材）で製作
されている。なお、耐圧性の高い材料は、一般的に高価
であるうえに、加工性が悪い。

【０００４】先行技術として、実開平４−２４６７５号
公報に記載のタンデム型斜板式複合油圧ポンプがある
が、この油圧ポンプは上記した斜板式複合油圧ポンプと
同一の構造を備えている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】上記した従来の斜板式
複合油圧ポンプでは、下記のような点で改良の余地があ
る。

【０００６】レギュレータは、油圧ポンプから吐出
する流量と圧力の積が一定となるように、つまり、圧力
が高くなると流量が少なくなるように斜板の傾転角を小
さくする制御を行う。一般にこの種のポンプではサーボ
部の圧源に自己圧を用いるため、サーボピストン部に吐
出圧が作用する構造になっており、当然に、高い圧力が
作用するが、このサーボピストン部は、コストおよび加
工性の面から、バルブブロックに比べて耐圧性の劣る材
料で製作されるケーシングに設けられているため、耐圧
強度を十分には確保しにくい。

【０００７】各サーボピストンごとにレギュレータ
が必要で、サーボピストン部が両側のケーシングに離れ
て位置しているので、組み立てや部品管理などの面で手
間がかかり、また装置全体の小型化を図るうえで支障に
なることが多い。

【０００８】この考案は上述の点に鑑みなされたもの
で、サーボピストン部の耐圧強度を十分に確保でき、装
置全体の小型化を容易に図ることができる、斜板式複合
油圧ポンプを提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ためにこの考案の斜板式複合油圧ポンプは、a)２台の斜
板式油圧ポンプのシリンダブロックの回転軸を同一軸線
上に配置して一体に連結するとともに、各シリンダブロ
ックおよび斜板を収容するケーシングを、バルブブロッ
クを介して連結した斜板式複合油圧ポンプにおいて、b)
前記各斜板式油圧ポンプの斜板を傾転させるためのサー
ボピストンを、前記シリンダブロックの回転軸と直交す
る方向に摺動自在に且つ相互に近接させて前記バルブブ
ロック内に配設するとともに、前記各斜板の傾転方向を
対応するサーボピストンの摺動方向と一致させ、c)前記
各サーボピストンを制御するためのレギュレータを、前
記バルブブロック上に取り付けている。

【００１０】請求項２記載のように、d)前記２つのサー
ボピストンを平行に配設し、各レギュレータを集約して
１ブロック化することが好ましい。

【００１１】

【作用】上記の構成を有するこの考案の斜板式複合油圧
ポンプによれば、シリンダブロックの回転軸の入力軸端
部をエンジンなどの原動機に接続して回転させることに
より、従来の油圧ポンプと同様に、２台の油圧ポンプか
ら対応する油圧機器へ圧油を個々に送り、次のような作
用的特徴を発揮する。

【００１２】すなわち、上記b)の構成により、両側の油
圧ピストンの斜板を傾転させるためのサーボピストン
が、耐圧性に富む高級材料で一般に製作されるバルブブ
ロックに設けられることで、耐圧強度が十分に確保され
るため、サーボピストン部に高圧が作用しても全く支障
なく、長期間安定して使用できる。

【００１３】また、各サーボピストンをシリンダブロッ
クの回転軸と直交する方向に配したことで、相互に近接
して配置することができ、２つのサーボピストン部の占
めるスペースが削減される。そのうえ、サーボピストン
両端面へ圧油を導くための油通路も短く構成することが
できる。

【００１４】さらに、各斜板の傾転方向を対応するサー
ボピストンの摺動方向に一致させたことで、各斜板は対
応するサーボピストンの摺動量に従って円滑に傾転し、
各油圧ポンプごとに圧油の流量が制御される。

【００１５】上記c)の構成により、各サーボピストンに
対応するレギュレータが、相互に近接して配置されるこ
とになり、小型化が図られる。

【００１６】請求項２記載の斜板式複合油圧ポンプによ
れば、レギュレータが１ブロック化されることにより、
部品点数が削減され、組み立てが容易になり、小型化が
より一層図られる。

【００１７】

【実施例】以下、この考案の斜板式複合油圧ポンプの実
施例を図面に基づいて説明する。図１は本考案の実施例
にかかるタンデム型斜板式複合油圧ポンプの縦断面図、
図２は図１のII−II線断面図である。

【００１８】タンデム型斜板式複合油圧ポンプ１は、図
１および図２に示すように、２台の斜板式油圧ポンプ
１’・１’を一体に組み合わせた構造からなり、バルブ
ブロック２を中心にしてその前後にケーシング３・３が
一体に備えられ、各ケーシング３・３の端部が斜板支持
部３ａ・３ａに形成されている。前後のケーシング３・
３内には、斜板５がその底部の円弧状凸部５ａを斜板支
持部３ａの円弧状凹部３ｂの摺動面に接触させて傾転自
在に配装されている。また、バルブブロック２と前後の
斜板５との間には、それぞれ複数のピストン７を備えた
シリンダブロック６が回転自在に配装されている。本実
施例では、バルブブロック２はＦＣＤ材で製作され、ケ
ーシング３・３はＦＣ材で製作される。

【００１９】油圧ポンプ１のほぼ中心部において、バル
ブブロック２、ケーシング３・３、シリンダブロック６
・６および斜板５・５を貫通して共通の軸からなる回転
軸８が配置され、この回転軸８の一端部（入力軸端部）
８ａを、一方（前部）のケーシング３の斜板支持部３ａ
から外方に突出させている。回転軸８は、バルブブロッ
ク２の位置および前後のケーシング３の斜板支持部３ａ
・３ａの位置に装着された軸受９により回動自在に支持
されている。そして、前後のシリンダブロック６・６
は、スプライン等により回転軸８とそれぞれ一体回転可
能に結合されている。

【００２０】各シリンダブロック６には、円周方向に間
隔をあけて複数のピストン孔６が回転軸８と平行に穿設
され、各ピストン孔６ａにピストン７が摺動自在に嵌挿
されている。各ピストン７の一端は、シュー１０を介し
て斜板５に接続されている。また前後のシリンダブロッ
ク７とバルブブロック２との間には、バルブプレート１
１がそれぞれ介装され、シリンダブロック７と一体的に
回転するようになっている。

【００２１】シリンダブロック２には、各油圧ポンプ
１’に共通の吸込口１２と独立した２つの吐出口１３・
１３とが直角に交差する向きにそれぞれ穿設されてお
り、吸込口１２および吐出口１３は、バルブプレート１
１の開口１１ａを介してピストン孔６ａに連通する。図
１に示すようにシリンダブロック２内の上部には、前後
一対のサーボピストン１５・１５が、それぞれ回転軸８
と直交する方向に摺動自在に且つ相互に平行に配設され
ている。各サーボピストン１５は、図２のように、大口
径のピストン孔１１ａに摺動自在に嵌挿された大径ピス
トン１５ａと、小口径のピストン孔１１ｂに摺動自在に
嵌挿された小径ピストン１５ｂと、両ピストン１５ａ・
１５ｂ間に摺動自在に介設された作動部１５ｃとを備
え、この作動部１５ｃは両方のピストン１５ａと１５ｂ
とで選択的に押されることにより、移動するようになっ
ている。

【００２２】各斜板５・５の一側面からは、図１のよう
にアーム部５ｂが回転軸８とほぼ平行に中央のバルブブ
ロック２に向けてそれぞれ一体に延設され、各アーム部
５ｂの先端部が、対応する作動部１５ｃにそれぞれ作動
部１５ｃの移動方向に揺動自在にピボット結合（１６）
されている。なお、前記斜板５の円弧状凸部５ａとケー
シング３の斜板支持部３ａの円弧状凹部３ｂとの円弧状
摺動面は、図２のようにサーボピストン１５の摺動方向
と平行な方向に沿って円弧を描くよう配置されており、
したがって、各斜板５・５はサーボピストン１５の摺動
方向に沿って傾転する。

【００２３】バルブブロック２の上端には、図１のよう
にレギュレータ１７が配設されている。レギュレータ１
７は１ブロック化したもので、前後のサーボピストン１
５・１５に対応する２つのレギュレータ部（図示せず）
が内蔵されており、各レギュレータ部は作動部１５ｃ・
１５ｃとそれぞれレバー状の連結子１７ａ・１７ａを介
して連結されており、作動部１５ｃ・１５ｃの作動位置
が各レギュレータ部にフィードバックされるようになっ
ている。また、バルブブロック２の上部には、前後の作
動部１５ｃ・１５ｃおよび連結子１７ａ・１７ａが所定
の範囲内で作動できるように、空所２ａが開設されてい
る。

【００２４】次に、上記の構成からなるタンデム型斜板
式複合油圧ポンプについてその動作を説明する。

【００２５】図１または図２において、複合油圧ポンプ
１の回転軸８の端部をエンジンなどの原動機（図示せ
ず）に接続して回転させることにより、前後の油圧ポン
プ１’・１’のシリンダブロック６が一方向に回転す
る。各シリンダブロック６の回転によって、複数のピス
トン７が各ピストン孔６ａ内で軸方向に摺動し、共通の
吸込口１２から吸入した油をバルブプレート１１の開口
１１ａを通してピストン孔６ａに吸い込むとともに、開
口１１ａを通して各油圧ポンプ１’・１’の吐出口１３
から対応する油圧機器（図示せず）へ圧油を送り出す。
各油圧ポンプ１’・１’から油圧機器へ送り出される圧
油の流量は、斜板５の傾転角度で個々に制御され、例え
ば傾転角度が大きくなると流量が増え、傾転角度が小さ
くなると流量が減る。

【００２６】こうした斜板５の傾転角度の制御は、通常
圧油の吐出圧力と流量との積が一定になるように、レギ
ュレータ１７によりサーボピストン１５を介して行われ
る。すなわち、圧油の吐出圧がレギュレータ１７へ入力
され、その吐出圧の値に応じてサーボピストン１５の作
動部１５ｃの位置が、ピストン１５ａまたは１５ｂで押
されて調整されることにより、斜板５がアーム部５ｂを
介して傾転されその傾転角度が変更されて流量が変更さ
れる。このとき、作動部１５ｃの位置が連結子１７ａを
介して機械的にレギュレータ１７へフィードバックされ
る。

【００２７】以上のようにして、前後の油圧ポンプ１’
・１’により個々に圧油が送り出されるが、本考案の複
合油圧ポンプ１では、特に油圧ピストン１’の斜板５を
傾転させるためのサーボピストン１５が、耐圧性に富む
高級材料（ＦＣＤ材）で製作されたバルブブロック２に
設けられているため、サーボピストン１５部に高圧が作
用しても油漏れなどの支障がなく、長期間安定して使用
される。また、各サーボピストン１５はバルブブロック
２の上部の空所２ａに近接させて配置しているので、従
来のポンプ（図３）に比較して嵩が低く、またレギュレ
ータ１７を１ブロック化したことででき、全体的に小型
化されている。

【００２８】上記に本考案の斜板式複合油圧ポンプの一
実施例を示したが、下記のように実施することができ
る。

【００２９】ａ）レギュレータ１７を、サーボピストン
１５ごとに独立してバルブブロック２上に配設する。

【００３０】ｂ）回転軸８を、油圧ポンプ１’・１’ご
とに設け、両方の回転軸を継手で接続する。

【００３１】ｃ）２台の油圧ポンプ１’・１’のほか、
ギヤポンプなどを回転軸８の延長線上に連続して一体に
設ける。

【００３２】ｄ）斜板式の油圧ポンプ１’に代えて、斜
軸式の油圧ポンプを用いる。

【００３３】

【考案の効果】以上説明したことから明らかなように、
この考案の斜板式複合油圧ポンプには次のような効果が
ある。

【００３４】(1) 油圧ピストンの斜板を傾転させるため
のサーボピストンを、耐圧性に富む高級材料で製作され
るバルブブロックに設けることで、耐圧強度が十分に確
保され、サーボピストン部に高圧が作用しても全く支障
なく、長期間安定して使用できる。また、耐圧性に富む
高級材料は加工性が悪いという不利な面があるが、サー
ボピストン部の構造は比較的単純なため、ほとんど問題
にならない。

【００３５】(2) 各サーボピストンをシリンダブロック
の回転軸と直交する方向に配したことで、相互に近接し
て配置することができ、２つのサーボピストン部の占有
部分が削減され、また各サーボピストンに対応するレギ
ュレータも、相互に近接して配置されることになり、装
置全体の小型化が容易に図られる。

【００３６】(3) 請求項２記載の斜板式複合油圧ポンプ
では、レギュレータが１ブロック化されることにより、
部品点数が削減され、組み立てが容易になり、小型化が
より一層図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例にかかるタンデム型斜板式複合
油圧ポンプを示す縦断面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】従来の一般的なタンデム型斜板式複合油圧ポン
プを示す縦断面図である。

【符号の説明】

１タンデム型斜板式複合油圧ポンプ１’斜板式油圧ポンプ２バルブブロック３ケーシング５斜板６シリンダブロック７ピストン８回転軸１５サーボピストン１７レギュレータ

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】２台の斜板式油圧ポンプのシリンダブロ
ックの回転軸を同一軸線上に配置して一体に連結すると
ともに、各シリンダブロックおよび斜板を収容するケー
シングを、バルブブロックを介して連結した斜板式複合
油圧ポンプにおいて、前記各斜板式油圧ポンプの斜板を傾転させるためのサー
ボピストンを、前記シリンダブロックの回転軸と直交す
る方向に摺動自在に且つ相互に近接させて前記バルブブ
ロック内に配設するとともに、前記各斜板の傾転方向を
対応するサーボピストンの摺動方向と一致させ、前記各サーボピストンを制御するためのレギュレータ
を、前記バルブブロック上に取り付けたことを特徴とす
る斜板式複合油圧ポンプ。
【請求項２】前記２つのサーボピストンを平行に配設
し、各レギュレータを集約して１ブロック化した請求項
１記載の斜板式複合油圧ポンプ。