JP3644784B2

JP3644784B2 - Swash plate hydraulic pump or motor

Info

Publication number: JP3644784B2
Application number: JP03504497A
Authority: JP
Inventors: 好美長谷川; 正我彦; 鈴木　　誠
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1997-02-19
Filing date: 1997-02-19
Publication date: 2005-05-11
Anticipated expiration: 2017-02-19
Also published as: JPH10231775A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、斜板式ピストンポンプまたはモータにおける斜板の微小振動を抑制するための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
斜板式ピストンポンプにおいては、斜板に作用するモーメントのバランスによって、斜板の傾斜角度が制御されるが、この具体的な例としては、例えば本出願人による特願平８−７５１４９号に開示されたものがある。以下、図６、図７に基づいて、この従来の斜板式ピストンポンプについて説明する。
【０００３】
図示されるように、ケーシング１４には駆動軸３が先端をカバー１５側に支持されつつ回転自在に組み込まれる。この駆動軸３はシリンダブロック１６とスプライン結合されることにより、シリンダブロック１６と一体に回転するようになっている。
【０００４】
シリンダブロック１６には複数のシリンダ部１７が形成され、各シリンダ部１７にはそれぞれピストン１８が組み込まれる。これらのピストン１８の各端部には、ボールジョイント２８を介してシュ−部材２６が角度変位可能に取り付けられている。このシュ−部材２６は、後述するように斜板１９側のシュ−プレート２５上に摺動自在に支持される。
【０００５】
また、ケーシング１４内には、駆動軸３が貫通した斜板１９が組み込まれる。この斜板１９は、図７に示すように、軸部２０において、筒状のインナーレース２１、アウターレース２２およびロール部材２３を介して、ケーシング４に対して傾転自在に支持される。すなわち、斜板１９は、シリンダブロック１６に対して、図６の矢印方向に傾転可能となっている。さらに、斜板１９のシリンダブロック１６に対向する面にはシュ−プレート２５が設けられ、リテーナ２７によって、このシュ−プレート２５上に前述のシュ−部材２６が摺動可能に支持されている。
【０００６】
これにより、駆動軸３の回転と一体にシリンダブロック１６が回転すると、ピストン１８先端のシュ−部材２６は、シュ−プレート２５に沿って駆動軸３を中心として回転方向に摺動する。この結果、斜板１９（すなわちシュ−プレート２５）の傾きにしたがって各ピストン１８が往復運動し、バルブプレート３０側で作動油の吸入および吐出が行われる。
【０００７】
さて、図６に示すように、斜板１９の下端部には、ボールジョイント３１によってスプリングシート３２が角度変位可能に取り付けられる。一方、カバー１５側にはセットスクリュー３５が固設される。このセットスクリュー３５の中空部にはスプリングシート３６のアジャスタ部材３７が螺合するとともに、セットスクリュー３５の外周にはスプリングシート３８が摺動自在に支持される。そして、スプリングシート３２とスプリングシート３６との間には第１スプリング５ａが、またスプリングシート３２とスプリングシート３８との間には第２スプリング５ｂがそれぞれ介装される。斜板１９には、これら第１スプリング５ａおよび第２スプリング５ｂから構成される制御スプリング５の弾性力が、傾転角を最大とする方向に作用するようになっている。
【０００８】
一方、図７に示すように、カバー１５内にはプランジャ３９が摺動自在に組み込まれている。このプランジャ３９内部には圧力室４１が形成され、この圧力室４１へ図示されないレギュレータから制御圧力Ｐ_Cが導入されることにより、プランジャ３９が摺動するようになっている。さらに、このプランジャ３９の先端はカバー１５およびケーシング１４内に摺動自在に組み込まれたロッド部材４０に当接し、このロッド部材４０は図示されない機構を介して、斜板１９の端部に連係している。これらのプランジャ３９およびロッド部材４０により制御ピストン４が構成され、制御ピストン４は制御圧力Ｐ_Cにしたがった力を斜板１９に作用する。
【０００９】
さらに、再び図６に示すように、ケーシング１４にはロッド部材４２が摺動自在に組み込まれ、このロッド部材４２の先端は円筒状のロッド４２ａを介して斜板の最上端部（制御スプリング５の連係位置とは斜板１９の径方向に対向する端部）に連係している。これらロッド部材４２およびロッド４２ａにより馬力制御ピストン６が構成され、この馬力制御ピストン６は、通路４３を介してロッド部材４２に作用するポンプの吐出圧Ｐにしたがって、斜板１９を制御スプリング５に抗して押圧する。
【００１０】
このように、斜板１９には、制御ピストン４、制御スプリング５、馬力制御ピストン６、および複数のピストン１８の内圧によるモーメントが作用し、結局、斜板１９の傾転角度は、これらのモーメントのバランスによって制御されるようになっている。
【００１１】
さらに詳しく説明すれば、ポンプの吐出圧に対応して斜板の傾転角を制御してポンプの馬力を一定に制御する馬力制御は、馬力制御ピストン６と制御スプリング５とのバランスにより行われる。一方、制御ピストン４は、最高負荷圧に対応してポンプの吐出流量を制限するロードセンシング制御のためのもので、斜板の傾転角を所定の馬力制御の枠を超えない範囲で変更する。なお、斜板１９は傾斜角度の上限と下限でケーシング１４に固設されたスットパ４８、４９と接触するようになっており、傾斜角度の範囲が制限されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の斜板１９に作用するモーメントのうちピストン１８から作用するモーメントは、シリンダブロック１６の回転角度にしたがって高圧側（吐出側）のピストン１８の本数が変動することにより、周期的に変動する。このため、斜板１９に作用するモーメントの総和には周期的に不均衡が発生し、斜板１９が微小変動を起こす結果、斜板１９の傾斜角度により決定されるポンプ流量が不安定となってしまう。
【００１３】
また、前述したように斜板１９は傾転角度の上下限でストッパ４８または４９と接触する構造となっているので、流量制御の上下限では、斜板１９の傾転角度の微小振動により斜板１９とストッパ４８または４９とが繰り返して微小滑りを生じて、フレッチング摩耗を起こしてしまう。
【００１４】
本発明はこのような問題点に着目してなされたもので、斜板の微小振動を抑制することができる斜板式油圧ポンプまたはモータを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、ポンプまたはモータ本体に摺動自在に支持されるとともに制御圧力にしたがって摺動して斜板にモーメントを作用させる制御ピストンを備えた斜板式油圧ポンプまたはモータにおいて、前記制御ピストンの本体から斜板方向に延びて配設されるとともに先端部を斜板と連係するピストンロッドと、前記制御ピストン本体内部に形成したダンパ室と、このダンパ室に摺動自在に収装されるとともに制御ピストン本体との間に作動油流通のための隙間を形成するダンパスプールと、前記制御ピストン本体とダンパスプールとを離間方向に付勢する付勢手段と、前記制御ピストン本体のダンパスプール側に形成され制御圧力が導入される圧力室と、前記ダンパスプール底面に形成され前記圧力室と連通する開口と、この開口に設けられダンパ室内部の圧力が制御圧力よりも小さくなったときのみ開放されて制御圧力をダンパ室内部に導入するチェック弁とを備えた。
【００１６】
第２の発明は、前記制御ピストン本体とピストンロッドを一体に構成した。
【００１７】
第３の発明は、前記ダンパスプール底面に設けたチェック弁は、前記開口を閉鎖する平板状のリーフ部を備え、制御圧力がダンパ室内部の圧力よりも大きくなったときには、このリーフ部が変形することにより作動油を流通させる。
【００１８】
第４の発明は、前記ピストンロッドの内部を中空構造とした。
【００１９】
第５の発明は、前記ピストンロッドの側面に欠肉部を形成した。
【００２０】
【作用】
第１の発明では、ポンプまたはモータの作動中に斜板に作用するモーメントのバランスが変動が生じた結果、斜板が微小振動しようとしても、制御ピストン本体とダンパスプールとの間の隙間を作動油が流通するときに与えられるダンピング作用により、制御ピストン本体の摺動が抑制され、結果として斜板の微小振動が抑制される。また、ダンパスプール底面にはチェック弁が設けられているので、制御ピストン本体内部のダンパ室の圧力が制御圧力（圧力室の圧力）より小さくなったときには、直ちにダンパ室に制御圧力が導入され、ダンパ室内部の圧力変動が抑制されるとともに、付勢手段に付勢された制御ピストン本体とピストンロッドは斜板の動きに正しく追随するので、制御ピストンは安定的に作動する。したがって、斜板式ポンプまたはモータの流量制御は安定的に行うことができるとともに、斜板の傾転の上限および下限においても、微小振動による斜板とストッパとの接触が低減され、斜板のフレッチング摩耗を低減でき、ポンプまたはモータの信頼性が高められる。
【００２１】
第２の発明では、制御ピストン本体とピストンロッドを一体に構成するようにしたので、製造コストの低減が図れる。
【００２２】
第３の発明では、リーフ部を備えたチェック弁を開口に設けるようにしたので、チェック弁の開閉動作を高応答化することができ、ポンプの高速回転領域（高周波数領域）でも、ダンパ室内の圧力を適切に制御することができる。
【００２３】
第４の発明では、ピストンロッドの内部を中空構造としたので、ピストンロッドの軽量化を図ることができ、結果として、制御ピストン本体およびピストンロッドの応答性（斜板への追随性）を高めることができる。
【００２４】
第５の発明では、ピストンロッドの側面に欠肉部を形成したので、ピストンロッドの軽量化を図ることができ、結果として、制御ピストン本体およびピストンロッドの応答性（斜板への追随性）を高めることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
図１は、本発明の斜板式ポンプを示す断面図である。この本発明の斜板式ポンプは、図６、図７に示した従来の斜板式ポンプと制御ピストン４の構成のみが異なり、他の構成は共通であるので、以下、制御ピストン４以外の構成の説明は省略し、制御ピストン４と関連する部分を中心に説明する。なお、この実施の形態では本発明を斜板式ピストンポンプに適用しているが、本発明は斜板式ピストンモータにも全く同様に適用できる。
【００２７】
図示されるように、制御ピストン４は、上面側のみが閉鎖された円筒形の制御ピストン本体５１を備え、この制御ピストン本体５１は、カバー１５に形成されたシリンダ穴５０内で駆動軸３と平行な軸方向に摺動自在に支持される。この制御ピストン本体５１の上面には、ピストンロッド５２が斜板１９方向に延びて配設され、このピストンロッド５２の先端部は斜板１９に連係している。
【００２８】
また、制御ピストン本体５１の下面側（後述のダンパスプール５４側）には圧力室６０が形成され、制御圧力Ｐ_Cが導入される制御圧導入通路６１と連通している。制御ピストン本体５１はこの制御圧力Ｐ_Cに応じて変位する。なお、この圧力室６０の制御ピストン本体５１と反対側の端部は、カバー１５に固設された制御ピストンカバー５７により封止されている。
【００２９】
制御ピストン本体５１の中空部であるダンパ室５３には、底面５５側のみが閉鎖された円筒形のダンパスプール５４が摺動自在に収装される。この制御ピストン本体５１とダンパスプール５４との摺動面にはわずかな隙間が設けられ、作動油はダンパ室５３と外部との間でこの隙間を通ってダンピングされながら流通するようになっている。
【００３０】
また、ダンパスプール５４の底面５５と制御ピストン本体５１の上面との間には制御ピストンスプリング５６が介装され、この制御ピストンスプリング５６は、制御ピストン本体５１とダンパスプール５４とを離間する方向に付勢している。
【００３１】
さらに、ダンパスプール５４の底面５５には開口５８が形成され、制御ピストン本体５１内部のダンパ室５３は、この開口５８を介して圧力室６０と連通している。
【００３２】
この開口５８にはポペット型のチェック弁６２が設けられる。このチェック弁６２は、ダンパスプール５４内に固設されたバネ座６３の中空部に収装され、このバネ座６３との間に介装されたチェック弁スプリング６４によって開口５８側に付勢され、通常は開口５８を閉鎖している。なお、バネ座６３には開口６５が形成され、バネ座６３の中空部側（開口５８側）とダンパ室５３側とが連通している。これにより、ダンパ室５３の内圧がダンパスプール５４の外側の圧力室６０の圧力（制御圧力Ｐ_C）より小さくなったときには、チェック弁６２が押し開かれ、圧力室６０からダンパ室５３内部へ圧油が導入されるようになっている。
【００３３】
つぎに作用を説明する。
【００３４】
シリンダブロック１６を回転すると、斜板１９の傾斜角度にしたがって各ピストン１８が往復運動を行い、斜板式ポンプは作動油を吸入吐出する。ここで、斜板１９の傾斜角度は、制御ピストン４、制御スプリング５、馬力制御ピストン６、および複数のピストン１８の内圧によるモーメントのバランスによって制御される。
【００３５】
この場合、ピストン１８によるモーメントは、吐出側のピストン１８の本数の変動にしたがって周期的に変化するので、斜板１９はこのモーメント変化による微小変動をしようとする。しかしながら、本発明によれば、制御ピストン４に設けたダンパスプール５４とチェック弁６２の作用により、斜板１９の微小振動が抑制される。
【００３６】
具体的には、斜板１９のピストンロッド５２および制御ピストン本体５１方向への（図１の左方向）への動きは、ピストンロッド５２を介して制御ピストン本体５１側に伝達される結果、制御ピストン本体５１とダンパスプール５４との間の隙間によるダンピング作用により抑制される。
【００３７】
一方、斜板１９がピストンロッド５２および制御ピストン本体５１と反対方向（図１の右方向）へ動き、ダンパ室５３の圧力が瞬間的に制御圧Ｐ_C（圧力室６０の圧力）より低くなったときには、直ちにチェック弁６２が開くことにより、ダンパ室５３内部の負圧の発生が防止され、ダンパ室５３の圧力変化が抑制されるとともに、ピストンロッド５２および制御ピストン本体５１は斜板１９の動きに正しく追随することができる。
【００３８】
このように、本願発明によれば斜板１９の微小振動が抑制されるので、斜板式ポンプの流量制御は安定的に行うことができる。
【００３９】
また、流量制御の上下限付近（斜板の傾転角度の上下限付近）においても、斜板１９とストッパ４８または４９とのフレッチング回数および時間が減少させることができ、フレッチング摩耗を軽減することができるので、ポンプの耐久性の向上を図ることができる。
【００４０】
また、制御ピストン本体５１内の圧力変動が平滑化され、制御ピストン本体５１内の圧力ピークを小さくすることができるので、制御ピストン本体５１およびケーシング１４の剛性は大きなものでなくても済み、これらを薄肉化することができるので、結果としてポンプの小型軽量化を図ることができる。
【００４１】
なお、上述のダンパスプール５４の開口５８に設けるチェック弁としては、上述のポペット型チェック弁６２の代わりに、図２、図３に示すように、平板状の弾性部材からなるリーフ部７２を備えたチェック弁７１を用いることもできる。このリーフ部７２は、通常は開口５８を閉鎖するとともに、開口５８側の圧力が高圧となると変形して開口５８側からの作動油を流通させるものである。これにより、チェック弁７２の開閉動作を高応答化することができ、ポンプの高速回転領域（高周波数領域）でも、ダンパ室５３内の圧力を適切に制御することができる。
【００４２】
また、ピストンロッド５２に関しては、図４に示すように内部に中空部５２ａを備えた中空構造としたり、図５に示すように外周の一部に（例えば環状の）欠肉部５２ｂを備えた構造とすることができる。これにより、ピストンロッド５２の軽量化を図ることができ、結果として、制御ピストン本体５１およびピストンロッド５２の応答性（斜板への追随性）を高めることができる。
【００４３】
なお、上記の実施の形態では、制御ピストン本体５１とピストンロッド５２とは別部材で構成することにより、ケーシング１４とカバー１５との組み立て誤差を吸収するようにしているが、制御ピストン本体５１とピストンロッド５２は一体の一部品とすることが可能であり、これにより製造コストの低減を図ることができる。
【００４４】
【発明の効果】
第１の発明によれば、ポンプまたはモータの作動中に斜板に作用するモーメントのバランスが変動が生じた結果、斜板が微小振動しようとしても、制御ピストン本体とダンパスプールとの間の隙間を作動油が流通するときに与えられるダンピング作用により、制御ピストン本体の摺動が抑制され、結果として斜板の微小振動が抑制される。また、ダンパスプール底面にはチェック弁が設けられているので、制御ピストン本体内部のダンパ室の圧力が制御圧力（圧力室の圧力）より小さくなったときには、直ちにダンパ室に制御圧力が導入され、ダンパ室内部の圧力変動が抑制されるとともに、付勢手段に付勢された制御ピストン本体とピストンロッドは斜板の動きに正しく追随するので、制御ピストンは安定的に作動する。したがって、斜板式ポンプまたはモータの流量制御は安定的に行うことができるとともに、斜板の傾転の上限および下限においても、微小振動による斜板とストッパとの接触が低減され、斜板のフレッチング摩耗を低減でき、ポンプまたはモータの信頼性が高められる。
【００４５】
第２の発明によれば、制御ピストン本体とピストンロッドを一体に構成するようにしたので、製造コストの低減が図れる。
【００４６】
第３の発明によれば、リーフ部を備えたチェック弁を開口に設けるようにしたので、チェック弁の開閉動作を高応答化することができ、ポンプの高速回転領域（高周波数領域）でも、ダンパ室内の圧力を適切に制御することができる。
【００４７】
第４の発明によれば、ピストンロッドの内部を中空構造としたので、ピストンロッドの軽量化を図ることができ、結果として、制御ピストン本体およびピストンロッドの応答性（斜板への追随性）を高めることができる。
【００４８】
第５の発明によれば、ピストンロッドの側面に欠肉部を形成したので、ピストンロッドの軽量化を図ることができ、結果として、制御ピストン本体およびピストンロッドの応答性（斜板への追随性）を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す断面図である。
【図２】同じくチェック弁を示す平面図である。
【図３】同じく断面図である。
【図４】同じくピストンロッドを示す断面図である。
【図５】同じく断面図である。
【図６】従来の斜板式ピストンポンプを示す断面図である。
【図７】同じく断面図である。
【符号の説明】
３駆動軸
４制御ピストン
５制御スプリング
６馬力制御ピストン
１４ケーシング
１５カバー
１６シリンダブロック
１８ピストン
１９斜板
５０シリンダ穴
５１制御ピストン本体
５２ピストンロッド
５３ダンパ室
５４ダンパスプール
５５ダンパスプールの底面
５６制御ピストンスプリング
５７制御ピストンカバー
５８開口
６０圧力室
６１制御圧力導入通路
６２チェック弁
６３バネ座
６４チェック弁スプリング
６５開口
７１チェック弁
７２リーフ部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement for suppressing minute vibrations of a swash plate in a swash plate type piston pump or motor.
[0002]
[Prior art]
In the swash plate type piston pump, the inclination angle of the swash plate is controlled by the balance of moments acting on the swash plate. As a specific example of this, for example, this is disclosed in Japanese Patent Application No. 8-75149 by the present applicant. There is something that was done. Hereinafter, the conventional swash plate type piston pump will be described with reference to FIGS.
[0003]
As shown in the figure, the drive shaft 3 is rotatably incorporated in the casing 14 while the front end is supported on the cover 15 side. The drive shaft 3 is splined to the cylinder block 16 so as to rotate integrally with the cylinder block 16.
[0004]
A plurality of cylinder portions 17 are formed in the cylinder block 16, and a piston 18 is incorporated in each cylinder portion 17. A shoe member 26 is attached to each end of these pistons 18 via a ball joint 28 so as to be angularly displaceable. The shoe member 26 is slidably supported on the shoe plate 25 on the swash plate 19 side as will be described later.
[0005]
A swash plate 19 through which the drive shaft 3 passes is incorporated in the casing 14. As shown in FIG. 7, the swash plate 19 is supported at the shaft portion 20 so as to be tiltable with respect to the casing 4 via a cylindrical inner race 21, an outer race 22, and a roll member 23. That is, the swash plate 19 can tilt with respect to the cylinder block 16 in the direction of the arrow in FIG. Further, a shoe plate 25 is provided on the surface of the swash plate 19 facing the cylinder block 16, and the above-described shoe member 26 is slidably supported on the shoe plate 25 by a retainer 27.
[0006]
As a result, when the cylinder block 16 rotates integrally with the rotation of the drive shaft 3, the shoe member 26 at the tip of the piston 18 slides in the rotational direction along the shoe plate 25 around the drive shaft 3. As a result, each piston 18 reciprocates in accordance with the inclination of the swash plate 19 (ie, the shoe plate 25), and hydraulic oil is sucked and discharged on the valve plate 30 side.
[0007]
Now, as shown in FIG. 6, a spring seat 32 is attached to the lower end portion of the swash plate 19 by a ball joint 31 so as to be angularly displaceable. On the other hand, a set screw 35 is fixed on the cover 15 side. An adjuster member 37 of a spring seat 36 is screwed into the hollow portion of the set screw 35, and a spring seat 38 is slidably supported on the outer periphery of the set screw 35. A first spring 5a is interposed between the spring seat 32 and the spring seat 36, and a second spring 5b is interposed between the spring seat 32 and the spring seat 38, respectively. The swash plate 19 is configured so that the elastic force of the control spring 5 composed of the first spring 5a and the second spring 5b acts in a direction that maximizes the tilt angle.
[0008]
On the other hand, as shown in FIG. 7, a plunger 39 is slidably incorporated in the cover 15. A pressure chamber 41 is formed inside the plunger 39, and the control pressure P _C is introduced into the pressure chamber 41 from a regulator (not shown) so that the plunger 39 slides. Further, the distal end of the plunger 39 abuts on a rod member 40 slidably incorporated in the cover 15 and the casing 14, and the rod member 40 is linked to the end of the swash plate 19 through a mechanism (not shown). ing. The plunger 39 and the rod member 40 constitute the control piston 4, and the control piston 4 applies a force according to the control pressure P _C to the swash plate 19.
[0009]
Further, as shown in FIG. 6 again, a rod member 42 is slidably incorporated in the casing 14, and the tip of the rod member 42 is connected to the uppermost end portion of the swash plate (control spring 5) via a cylindrical rod 42a. Is linked to the end of the swash plate 19 facing the radial direction). The rod member 42 and the rod 42 a constitute a horsepower control piston 6, and the horsepower control piston 6 causes the swash plate 19 to be applied to the control spring 5 in accordance with the discharge pressure P of the pump acting on the rod member 42 via the passage 43. Press against.
[0010]
In this way, moments due to the internal pressures of the control piston 4, the control spring 5, the horsepower control piston 6, and the plurality of pistons 18 act on the swash plate 19, and eventually the tilt angle of the swash plate 19 depends on these moments. It is designed to be controlled by the balance.
[0011]
More specifically, the horsepower control for controlling the horsepower of the pump to be constant by controlling the tilt angle of the swash plate corresponding to the discharge pressure of the pump is performed by the balance between the horsepower control piston 6 and the control spring 5. . On the other hand, the control piston 4 is for load sensing control that limits the discharge flow rate of the pump corresponding to the maximum load pressure, and changes the tilt angle of the swash plate within a range not exceeding a predetermined horsepower control frame. . The swash plate 19 comes into contact with the stoppers 48 and 49 fixed to the casing 14 at the upper and lower limits of the tilt angle, and the range of the tilt angle is limited.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, of the moments acting on the swash plate 19 described above, the moment acting from the piston 18 varies periodically as the number of high-pressure side (discharge side) pistons 18 varies according to the rotation angle of the cylinder block 16. To do. For this reason, the sum of the moments acting on the swash plate 19 is periodically imbalanced, and as a result of slight fluctuations in the swash plate 19, the pump flow rate determined by the inclination angle of the swash plate 19 becomes unstable. End up.
[0013]
Further, as described above, the swash plate 19 has a structure in contact with the stopper 48 or 49 at the upper and lower limits of the tilt angle. Therefore, at the upper and lower limits of the flow rate control, the swash plate 19 is tilted by the minute vibration of the tilt angle of the swash plate 19. The plate 19 and the stopper 48 or 49 are repeatedly slipped to cause fretting wear.
[0014]
The present invention has been made paying attention to such problems, and an object of the present invention is to provide a swash plate type hydraulic pump or motor capable of suppressing minute vibrations of the swash plate.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a swash plate hydraulic pump or motor having a control piston that is slidably supported by a pump or a motor body and that slides according to a control pressure to apply a moment to the swash plate. A piston rod extending from the main body in the swash plate direction and having a tip portion linked to the swash plate, a damper chamber formed inside the control piston main body, and slidably received in the damper chamber And a damper pool that forms a gap for hydraulic oil flow between the control piston body, a biasing means that biases the control piston body and the damper pool in a separating direction, and a damper pool side of the control piston body And a pressure chamber into which the control pressure is introduced, an opening formed on the bottom surface of the damper pool and communicating with the pressure chamber, and provided in the opening. The opened by the control pressure only when the pressure of the damper chamber portion is smaller than the control pressure and a check valve for introducing inside the damper chamber.
[0016]
In the second invention, the control piston main body and the piston rod are integrally formed.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, the check valve provided on the bottom surface of the damper pool includes a flat leaf portion that closes the opening, and when the control pressure becomes larger than the pressure inside the damper chamber, the leaf portion is deformed. To distribute the hydraulic oil.
[0018]
In the fourth invention, the piston rod has a hollow structure.
[0019]
In the fifth invention, a lacking portion is formed on the side surface of the piston rod.
[0020]
[Action]
In the first invention, even if the balance of the moments acting on the swash plate fluctuates during operation of the pump or motor, even if the swash plate tries to vibrate slightly, the gap between the control piston body and the damper pool is operated. Due to the damping action given when oil flows, sliding of the control piston body is suppressed, and as a result, minute vibrations of the swash plate are suppressed. In addition, since a check valve is provided on the bottom surface of the damper pool, when the pressure in the damper chamber inside the control piston body becomes lower than the control pressure (pressure in the pressure chamber), the control pressure is immediately introduced into the damper chamber, The pressure fluctuation in the damper chamber is suppressed, and the control piston body and the piston rod urged by the urging means correctly follow the movement of the swash plate, so that the control piston operates stably. Therefore, flow control of the swash plate pump or motor can be performed stably, and contact between the swash plate and the stopper due to minute vibration is reduced even at the upper and lower limits of tilting of the swash plate, and the swash plate is fretting. Wear can be reduced and the reliability of the pump or motor is increased.
[0021]
In the second invention, since the control piston main body and the piston rod are integrally formed, the manufacturing cost can be reduced.
[0022]
In the third invention, since the check valve having the leaf portion is provided in the opening, the opening / closing operation of the check valve can be made highly responsive, and even in the high speed rotation region (high frequency region) of the pump, Can be controlled appropriately.
[0023]
In the fourth invention, since the inside of the piston rod has a hollow structure, the weight of the piston rod can be reduced, and as a result, the response of the control piston body and the piston rod (followability to the swash plate) is improved. be able to.
[0024]
In the fifth invention, since the hollow portion is formed on the side surface of the piston rod, the weight of the piston rod can be reduced, and as a result, the response of the control piston body and the piston rod (followability to the swash plate) Can be increased.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0026]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a swash plate pump of the present invention. This swash plate pump of the present invention differs from the conventional swash plate pump shown in FIGS. 6 and 7 only in the configuration of the control piston 4, and the other configurations are common. The description will be omitted, and the description will focus on the portion related to the control piston 4. In this embodiment, the present invention is applied to a swash plate type piston pump, but the present invention can be applied to a swash plate type piston motor in exactly the same manner.
[0027]
As shown in the figure, the control piston 4 includes a cylindrical control piston main body 51 that is closed only on the upper surface side. The control piston main body 51 is connected to the drive shaft 3 in a cylinder hole 50 formed in the cover 15. It is slidably supported in parallel axial directions. On the upper surface of the control piston main body 51, a piston rod 52 is arranged extending in the direction of the swash plate 19, and the tip of the piston rod 52 is linked to the swash plate 19.
[0028]
Further, the lower surface side of the control piston body 51 (damper spool 54 side which will be described later) is formed a pressure chamber 60, the control pressure P _C is in communication with the control pressure introduction passage 61 to be introduced. Control piston body 51 is displaced in accordance with the control pressure P _C. The end of the pressure chamber 60 opposite to the control piston main body 51 is sealed with a control piston cover 57 fixed to the cover 15.
[0029]
A cylindrical damper pool 54 with only the bottom surface 55 side closed is slidably accommodated in a damper chamber 53 that is a hollow portion of the control piston main body 51. A slight gap is provided in the sliding surface between the control piston main body 51 and the damper pool 54, and the hydraulic oil flows while being damped through the gap between the damper chamber 53 and the outside. .
[0030]
Further, a control piston spring 56 is interposed between the bottom surface 55 of the damper pool 54 and the upper surface of the control piston main body 51, and the control piston spring 56 extends in a direction separating the control piston main body 51 and the damper pool 54. Energized.
[0031]
Further, an opening 58 is formed in the bottom surface 55 of the damper pool 54, and the damper chamber 53 inside the control piston main body 51 communicates with the pressure chamber 60 through the opening 58.
[0032]
The opening 58 is provided with a poppet type check valve 62. The check valve 62 is accommodated in a hollow portion of a spring seat 63 fixed in the damper pool 54, and is urged toward the opening 58 by a check valve spring 64 interposed between the check seat 62 and the spring seat 63. Normally, the opening 58 is closed. An opening 65 is formed in the spring seat 63, and the hollow portion side (opening 58 side) of the spring seat 63 and the damper chamber 53 side communicate with each other. As a result, when the internal pressure of the damper chamber 53 becomes smaller than the pressure of the pressure chamber 60 outside the damper pool 54 (control pressure P _C ), the check valve 62 is pushed open, and the pressure from the pressure chamber 60 into the damper chamber 53 is increased. Oil is being introduced.
[0033]
Next, the operation will be described.
[0034]
When the cylinder block 16 is rotated, each piston 18 reciprocates according to the inclination angle of the swash plate 19, and the swash plate pump sucks and discharges hydraulic oil. Here, the inclination angle of the swash plate 19 is controlled by a balance of moments due to internal pressures of the control piston 4, the control spring 5, the horsepower control piston 6, and the plurality of pistons 18.
[0035]
In this case, the moment by the piston 18 periodically changes according to the change in the number of the pistons 18 on the discharge side, so the swash plate 19 tends to make a minute change due to this change in moment. However, according to the present invention, the minute vibration of the swash plate 19 is suppressed by the action of the damper pool 54 and the check valve 62 provided in the control piston 4.
[0036]
Specifically, the movement of the swash plate 19 in the direction of the piston rod 52 and the control piston main body 51 (the left direction in FIG. 1) is transmitted to the control piston main body 51 side via the piston rod 52, and as a result It is suppressed by a damping action caused by a gap between the piston body 51 and the damper pool 54.
[0037]
On the other hand, the swash plate 19 moves in the direction opposite to the piston rod 52 and the control piston main body 51 (the right direction in FIG. 1), and the pressure in the damper chamber 53 instantaneously becomes lower than the control pressure P _C (pressure in the pressure chamber 60). When the check valve 62 is immediately opened, the generation of negative pressure in the damper chamber 53 is prevented, the pressure change in the damper chamber 53 is suppressed, and the piston rod 52 and the control piston main body 51 are connected to the swash plate 19. You can follow the movement correctly.
[0038]
As described above, according to the present invention, the minute vibration of the swash plate 19 is suppressed, so that the flow rate control of the swash plate pump can be stably performed.
[0039]
Also, the frequency and time of fretting between the swash plate 19 and the stopper 48 or 49 can be reduced near the upper and lower limits of the flow rate control (near the upper and lower limits of the tilt angle of the swash plate), thereby reducing fretting wear. Therefore, the durability of the pump can be improved.
[0040]
Further, since the pressure fluctuation in the control piston main body 51 is smoothed and the pressure peak in the control piston main body 51 can be reduced, the rigidity of the control piston main body 51 and the casing 14 need not be large. As a result, it is possible to reduce the size and weight of the pump.
[0041]
In addition, as a check valve provided in the opening 58 of the above-mentioned damper pool 54, the leaf part 72 which consists of a flat elastic member is provided instead of the above-mentioned poppet type check valve 62, as shown in FIG. 2, FIG. A check valve 71 can also be used. The leaf portion 72 normally closes the opening 58 and deforms when the pressure on the opening 58 side becomes high, and causes the hydraulic oil from the opening 58 side to flow. Thereby, the opening / closing operation of the check valve 72 can be made highly responsive, and the pressure in the damper chamber 53 can be appropriately controlled even in the high speed rotation region (high frequency region) of the pump.
[0042]
Further, the piston rod 52 has a hollow structure with a hollow portion 52a inside as shown in FIG. 4, or has a (for example, annular) underfill portion 52b at a part of the outer periphery as shown in FIG. It can be a structure. Thereby, the weight reduction of the piston rod 52 can be achieved, and as a result, the responsiveness (followability to the swash plate) of the control piston main body 51 and the piston rod 52 can be enhanced.
[0043]
In the above embodiment, the control piston main body 51 and the piston rod 52 are configured as separate members so as to absorb assembly errors between the casing 14 and the cover 15. The piston rod 52 can be an integral part, which can reduce the manufacturing cost.
[0044]
【The invention's effect】
According to the first invention, even if the balance of the moments acting on the swash plate fluctuates during the operation of the pump or motor, even if the swash plate tries to vibrate slightly, the gap between the control piston body and the damper pool Due to the damping action given when the hydraulic oil flows through, the sliding of the control piston main body is suppressed, and as a result, the minute vibration of the swash plate is suppressed. In addition, since a check valve is provided on the bottom surface of the damper pool, when the pressure in the damper chamber inside the control piston body becomes smaller than the control pressure (pressure in the pressure chamber), the control pressure is immediately introduced into the damper chamber, The pressure fluctuation in the damper chamber is suppressed, and the control piston body and the piston rod urged by the urging means correctly follow the movement of the swash plate, so that the control piston operates stably. Therefore, flow control of the swash plate pump or motor can be performed stably, and contact between the swash plate and the stopper due to minute vibration is reduced even at the upper and lower limits of tilting of the swash plate, and the swash plate is fretting. Wear can be reduced and the reliability of the pump or motor is increased.
[0045]
According to the second invention, since the control piston main body and the piston rod are integrally formed, the manufacturing cost can be reduced.
[0046]
According to the third invention, since the check valve provided with the leaf portion is provided in the opening, the opening / closing operation of the check valve can be made highly responsive, and even in the high speed rotation region (high frequency region) of the pump, The pressure in the damper chamber can be appropriately controlled.
[0047]
According to the fourth invention, since the piston rod has a hollow structure, the weight of the piston rod can be reduced, and as a result, the response of the control piston body and the piston rod (followability to the swash plate). Can be increased.
[0048]
According to the fifth aspect, since the hollow portion is formed on the side surface of the piston rod, the weight of the piston rod can be reduced. As a result, the response of the control piston body and the piston rod (following the swash plate) Property).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing the check valve.
FIG. 3 is a sectional view of the same.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the piston rod.
FIG. 5 is a sectional view of the same.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional swash plate type piston pump.
FIG. 7 is a sectional view of the same.
[Explanation of symbols]
3 Drive shaft 4 Control piston 5 Control spring 6 Horsepower control piston 14 Casing 15 Cover 16 Cylinder block 18 Piston 19 Swash plate 50 Cylinder hole 51 Control piston main body 52 Piston rod 53 Damper chamber 54 Damper pool 55 Damper pool bottom 56 Control piston spring 57 Control piston cover 58 Opening 60 Pressure chamber 61 Control pressure introduction passage 62 Check valve 63 Spring seat 64 Check valve spring 65 Opening 71 Check valve 72 Leaf part

Claims

In a swash plate type hydraulic pump or motor having a control piston that is slidably supported by the pump or motor body and slides according to the control pressure to apply a moment to the swash plate,
A piston rod that extends from the main body of the control piston in the direction of the swash plate and that links the tip with the swash plate;
A damper chamber formed inside the control piston body;
A damper pool that is slidably housed in the damper chamber and forms a gap for hydraulic oil flow between the control piston body,
An urging means for urging the control piston body and the damper pool in a separating direction; a pressure chamber formed on the damper pool side of the control piston body and into which a control pressure is introduced;
An opening formed on the bottom surface of the damper pool and communicating with the pressure chamber;
A check valve that is provided in this opening and is opened only when the pressure in the damper chamber is lower than the control pressure, and introduces the control pressure into the damper chamber;
A swash plate type hydraulic pump or motor.

The swash plate type hydraulic pump or motor according to claim 1, wherein the control piston main body and the piston rod are integrally formed.

The check valve provided on the bottom surface of the damper pool includes a flat leaf portion that closes the opening. The swash plate type hydraulic pump or motor according to claim 1 or 2, wherein hydraulic oil is circulated.

The swash plate hydraulic pump or motor according to any one of claims 1 to 3, wherein the inside of the piston rod has a hollow structure.

The swash plate type hydraulic pump or motor according to any one of claims 1 to 3, wherein a hollow portion is formed on a side surface of the piston rod.