JP3562857B2 - Axial piston pump / motor - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明はアキシャルピストンポンプ・モータの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
アキシャルピストンポンプ・モータの吸込、吐出特性を改善するために、実開昭63−96372号公報に開示されたものがある。
【0003】
図8〜図10に示すように、ケーシング1の内部に駆動軸8と一体に回転するシリンダブロック2が備えられ、シリンダブロック2には駆動軸8を中心とする同一円周上に等間隔に複数のシリンダ3が形成され、各シリンダ3にはピストン4が摺動自由に挿入される。これらピストン4の先端は斜板5と接触する。
【0004】
シリンダブロック2の底面はポートブロック7に固着した弁板6と接触し、この弁板6には、吐出側の高圧ポート10と、吸込側の低圧ポート11がそれぞれ円弧状に形成され、シリンダブロック2に形成したシリンダ3と連通する連通穴9と順次連通する。
【0005】
駆動軸8と共にシリンダブロック2が回転すると、ピストン4が斜板5に摺接しながらシリンダ3内で往復運動し、ピストン4が抜け出す吸込行程で、ポートブロック7の吸込孔と接続する弁板6の低圧ポート11から流体をシリンダ3内に吸入し、ピストン4が押し込まれる圧縮行程で高圧ポート10から吐出孔へとシリンダ3内の流体を吐出する。
【0006】
このようなアキシャルピストンポンプにおいて、シリンダ3内に流入する流体、シリンダ3から吐出される流体の圧力変化を少しでも緩やかにしてポンプ騒音を低減するため、高圧ポート10の開始端から低圧ポート11側に向けて切欠溝12が、同じように低圧ポート11の開始端から高圧ポート10に向けて切欠溝13が形成されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところがこの場合、シリンダブロック2の回転に伴いシリンダ3の連通穴9が高圧ポート10との連通を断ち、低圧ポート11の切欠溝13と連通した瞬間に、シリンダ3内に残存する高圧流体が低圧ポート11に噴出し、また、シリンダ3の連通穴9が低圧ポート11の連通を断ち、高圧ポート10の切欠溝12と連通した瞬間に、高圧ポート11から高圧流体が低圧のリンダ3内に噴出する。
【0008】
この切欠溝12、13の形状は、図10にも明らかなように、断面が概略二等辺三角形をした三角錐状に形成されているため、上記の連通した瞬間に、キャビテーションを伴う高圧噴流が低圧ポート11の側面あるいはシリンダ3の内壁に衝突し、騒音を発生したり、エロージョンの原因となったりする。
【0009】
本発明は、切欠溝の断面におけるレイノズル数を小さくし、キャビテーションを伴う噴流を抑制することにより、上記した問題を解決することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、シリンダブロックと摺接する弁板の高圧ポート、低圧ポートの端部に概略三角錐形状の切欠溝を形成したアキシャルピストンポンプ・モータにおいて、前記切欠溝の左右の溝底に流体の噴出方向に延びる多数の条溝を形成する。
【0011】
第2の発明は、第1の発明において、前記各条溝の溝幅は三角錐の頂点で交わるように縮小していく。
【0012】
第3の発明は、第1の発明において、前記各条溝の溝幅は同一幅で互いに平行に形成される。
【0013】
第4の発明は、第1の発明において、前記各条溝の溝幅は三角錐の頂点に向けて拡大していく。
【0014】
【作用】
第1の発明では、切欠溝の左右の溝底に多数の条溝を配設したので、切欠溝の断面形状が、その開口面積はほぼ同一のまま、濡れ縁長さが大きくなることにより、レイノズル数が低下する。このため、切欠溝を流れる高圧噴流の乱れを抑え、キャビテーションを低減することができ、騒音やエロージョンの発生を抑制する。
【0015】
第2〜第4の発明においても、同じように、切欠溝の開口面積を変えずに濡れ縁長さを長くして、噴流のキャビテーションを抑制できる。
【0016】
【実施例】
図1は本発明をアキシャルピストンポンプに適用した第1の実施例を示すもので、弁板6に形成される高圧ポート10の開始端に設けられる切欠溝12と、低圧ポート11の開始端に設けられる切欠溝13は、全体的には断面が概略二等辺三角形で、各ポート円周中心線について、ポート端部から接線方向に延びる三角錐状に形成されるが、その左右の溝底14aと14bには、多数の条溝15が噴流の方向に向けて形成される。
【0017】
この実施例では、各条溝15は半円形の断面をもち、かつ三角錐の頂点において総ての溝が一点で交わるように、換言すると、三角錐の頂点から多数が等角度で末広がりに溝幅が拡大するように形成される。
【0018】
このように切欠溝12、13の左右の溝底14a、14bに多数の条溝15を形成したので、例えば、シリンダブロック2の回転に伴い各シリンダ3の連通穴9が、高圧ポート10との連通を断ち、低圧ポート11と切欠溝13を介して連通するときに、シリンダ3内の高圧が低圧ポート11に向けて噴出する際、切欠溝13の開口面積は今までのものとほぼ同じでも、その濡れ縁長さを大きくとれることにより、高圧噴流のレイノズル数を低下させることができ、このため、流れの乱れが減り、キャビテーションを伴う噴流が抑制される。
【0019】
この結果、噴流が低圧ポート11の側面に衝突してのエロージョンを低減し、また騒音を減少させられる。
【0020】
このことは、シリンダ3の連通穴9が低圧ポート11との連通を断ち、高圧ポート10と連通するときに、高圧ポート10からの高圧がシリンダ3内に噴出する際にも、多数の条溝15をもつ切欠溝12により、高圧噴流のキャビテーションを抑制し、エロージョンや騒音を低減することができる。
【0021】
次に図2の第2の実施例を説明すると、この実施例では、切欠溝12、13の左右の溝底14a、14bに形成する多数の条溝16が、前記のように三角錐の頂点で交わらず、互いに平行に延びる同一の溝幅に形成される。
【0022】
この場合にも、前記実施例と同じように、切欠溝12、13の開口面積をほとんど変えることなく、濡れ縁長さを長くしてレイノズル数を低下させ、高圧噴流によるエロージョンや騒音の低減が図れる。
【0023】
さらに図3の第3の実施例を説明すると、これは第1の実施例とは逆に、三角錐の頂点に向けて溝幅が拡大していくような多数の条溝17を形成したものである。
【0024】
この場合にも、第1、第2の実施例と同じように、高圧噴流よるエロージョンや騒音の発生を低減することができる。
【0025】
上記条溝15〜17の各溝断面はいずれも半円形であったが、図4〜図7に示すように、方形断面18a、スリット溝断面18b、U字断面18c、階段(三角)断面18dとして、それぞれ濡れ縁長さを長くするようにすることもできる。なお、これらのいずれについても、切欠溝12、13三角錐の頂点に向けて溝幅を縮小したり、拡大したり、あるいは平行に形成したりすることができる。
【0026】
なお、切欠溝断面は概略二等辺三角形に限らず、任意の三角形のものを採用できる。
【0027】
いずれの実施例においても、高圧噴流によるエロージョンや騒音の発生を効果的に低減することが可能となる。
【0028】
なお、上記実施例では、アキシャルピストンポンプとしての適用例を示したが、アキシャルピストンモータについても、同じように本発明を適用することができる。
【0029】
【発明の効果】
第1の発明によれば、切欠溝の左右の溝底に多数の条溝を配設することより、切欠溝の断面形状の開口面積はほぼ同一のまま、濡れ縁長さを大きくして、レイノズル数を低下させ、切欠溝を流れる高圧噴流の乱れを抑え、キャビテーションを抑制して、エロージョンや騒音の低減を図ることができる。
【0030】
第2〜第4の発明においても、上記と同じように、切欠溝の開口面積を変えずに濡れ縁長さを長くして、噴流のキャビテーションを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示し、(A)は平面図、(B)は断面図、(C)は正面図である。
【図2】第2の実施例を示し、(A)は平面図、(B)は断面図、(C)は正面図である。
【図3】第3の実施例を示し、(A)は平面図、(B)は断面図、(C)は正面図である。
【図4】第4の実施例の切欠溝の正面図である。
【図5】第5の実施例の切欠溝の正面図である。
【図6】第6の実施例の切欠溝の正面図である。
【図7】第7の実施例の切欠溝の正面図である。
【図8】従来のアキシャルピストンポンプ・モータの断面図である。
【図9】同じく弁板の平面図である。
【図10】同じく切欠溝を示し、(A)は平面図、(B)は断面図、(C)は正面図である。
【符号の説明】
2 シリンダブロック
3 シリンダ
4 ピストン
6 弁板
9 連通穴
10 高圧ポート
11 低圧ポート
12 切欠溝
13 切欠溝
14a 溝底
14b 溝底
15 条溝
16 条溝
17 条溝[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to an improvement of an axial piston pump motor.
[0002]
[Prior art]
To improve the suction and discharge characteristics of an axial piston pump / motor, there is one disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 63-96372.
[0003]
As shown in FIGS. 8 to 10, a
[0004]
The bottom surface of the
[0005]
When the
[0006]
In such an axial piston pump, the pressure change of the fluid flowing into the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this case, as the
[0008]
As is apparent from FIG. 10, the shape of the
[0009]
An object of the present invention is to solve the above-described problem by reducing the number of Reynolds nozzles in a cross section of a notch groove and suppressing a jet accompanied by cavitation.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided an axial piston pump / motor having a substantially triangular pyramid-shaped notch formed at an end of a high-pressure port or a low-pressure port of a valve plate that is in sliding contact with a cylinder block. A large number of grooves extending in the direction of ejection.
[0011]
In a second aspect based on the first aspect, the groove width of each of the grooves is reduced so as to intersect at the apex of the triangular pyramid.
[0012]
In a third aspect based on the first aspect, the groove width of each of the grooves is formed in the same width and in parallel with each other.
[0013]
In a fourth aspect based on the first aspect, the groove width of each groove increases toward the apex of the triangular pyramid.
[0014]
[Action]
In the first invention, since a large number of grooves are provided at the bottom of the left and right grooves of the notch groove, the cross-sectional shape of the notch groove is substantially the same as the opening area, and the wet edge length is increased. The number drops. For this reason, turbulence of the high-pressure jet flowing through the notch groove can be suppressed, cavitation can be reduced, and generation of noise and erosion can be suppressed.
[0015]
In the second to fourth inventions as well, similarly, the cavitation of the jet can be suppressed by increasing the wet edge length without changing the opening area of the notch groove.
[0016]
【Example】
FIG. 1 shows a first embodiment in which the present invention is applied to an axial piston pump, in which a
[0017]
In this embodiment, each
[0018]
Since a large number of
[0019]
As a result, erosion due to the jet colliding with the side surface of the low-
[0020]
This means that when the communication hole 9 of the
[0021]
Next, a second embodiment shown in FIG. 2 will be described. In this embodiment, a large number of
[0022]
Also in this case, similarly to the above-described embodiment, the length of the wet edge can be increased to reduce the number of Reynolds nozzles, and the erosion and noise due to the high-pressure jet can be reduced without substantially changing the opening areas of the notched
[0023]
The third embodiment of FIG. 3 will now be described. This is different from the first embodiment in that a large number of
[0024]
Also in this case, as in the first and second embodiments, the generation of erosion and noise due to the high-pressure jet can be reduced.
[0025]
Each of the
[0026]
The cross section of the notch groove is not limited to a substantially isosceles triangle, but may be an arbitrary triangle.
[0027]
In any of the embodiments, it is possible to effectively reduce erosion and noise generated by the high-pressure jet.
[0028]
Note that, in the above-described embodiment, an application example as an axial piston pump has been described. However, the present invention can be similarly applied to an axial piston motor.
[0029]
【The invention's effect】
According to the first invention, by arranging a large number of grooves on the left and right groove bottoms of the notch groove, the wetted edge length is increased while the opening area of the cross-sectional shape of the notch groove is substantially the same, and the Reynolds nozzle is formed. The number can be reduced, turbulence of the high-pressure jet flowing through the notch groove can be suppressed, cavitation can be suppressed, and erosion and noise can be reduced.
[0030]
In the second to fourth inventions as well, the cavitation of the jet can be suppressed by increasing the length of the wet edge without changing the opening area of the notch groove, as described above.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B show a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a plan view, FIG. 1B is a sectional view, and FIG. 1C is a front view.
FIGS. 2A and 2B show a second embodiment, wherein FIG. 2A is a plan view, FIG. 2B is a sectional view, and FIG.
3A and 3B show a third embodiment, wherein FIG. 3A is a plan view, FIG. 3B is a cross-sectional view, and FIG. 3C is a front view.
FIG. 4 is a front view of a notched groove according to a fourth embodiment.
FIG. 5 is a front view of a notched groove according to a fifth embodiment.
FIG. 6 is a front view of a notched groove according to a sixth embodiment.
FIG. 7 is a front view of a notched groove according to a seventh embodiment.
FIG. 8 is a sectional view of a conventional axial piston pump / motor.
FIG. 9 is a plan view of the valve plate.
10A and 10B show a cutout groove, FIG. 10A is a plan view, FIG. 10B is a sectional view, and FIG. 10C is a front view.
[Explanation of symbols]
2
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