JP5777411B2 - Bi-directional rotary type axial piston pump - Google Patents

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Description

本発明は、双方向回転型アキシャルピストンポンプに関するものである。   The present invention relates to a bidirectional rotary type axial piston pump.

例えば重機の油圧ブーム駆動用のアクチュエータシリンダ等の比較的小容量で高圧の作動油の供給を必要とされる油圧パワー供給装置においては、従来から斜板式可変容量形のアキシャルピストンポンプが用いられることがある。これは、ポンプユニット内で回転軸と一体的に回転されるシリンダブロックのシリンダ室内に収容されている複数個のピストンの端部シューが、回転軸に対して傾斜可能に支持されている斜板の傾斜面に摺接するものであり、サーボモータ等の原動機による回転軸の回転駆動に伴って、斜板角度に応じたストロークで各ピストンが往復駆動することによって圧油を吸引・吐出するポンプとして作用するものである。   For example, a swash plate type variable displacement axial piston pump is conventionally used in a hydraulic power supply device that requires a relatively small capacity and high pressure hydraulic oil supply such as an actuator cylinder for driving a hydraulic boom of a heavy machine. There is. This is because a swash plate in which end shoes of a plurality of pistons housed in a cylinder chamber of a cylinder block that is rotated integrally with a rotating shaft in a pump unit is supported so as to be inclined with respect to the rotating shaft. As a pump that sucks and discharges pressure oil as each piston reciprocates with a stroke according to the swash plate angle as the rotary shaft is driven by a prime mover such as a servo motor. It works.

従って、このようなアキシャルピストンポンプのピストン押し出し容積により決定する吐出量は、斜板角度によって決定されるが、この角度は、油圧を利用した制御によって変更可能となっている。即ち、アキシャルピストンポンプを備えた油圧回路において、該ポンプの吐出流路と斜板の角度変位を行うための容量可変機構の受圧部との間に電磁切換弁を設け、該電磁切換弁のON状態にてポンプの自己吐出圧の一部が前記受圧部へパイロット圧として導かれ、その受圧部に駆動により、斜板をバネ付勢力に抗して押圧することでその傾斜角度を小さくしてポンプ機構の吐出流量が小容量側に変位される。また電磁切換弁のOFF状態にてパイロット圧油の導入を止められ、タンク等に連通する低圧側流路に接続された受圧部は、斜板に対する押圧作用が軽減、解除され、斜板角度はバネ付勢力により大きくなってポンプ吐出流量が大容量側へ変位される。   Accordingly, the discharge amount determined by the piston pushing capacity of such an axial piston pump is determined by the swash plate angle, but this angle can be changed by control using hydraulic pressure. That is, in a hydraulic circuit including an axial piston pump, an electromagnetic switching valve is provided between a discharge flow path of the pump and a pressure receiving portion of a variable capacity mechanism for performing angular displacement of the swash plate, and the electromagnetic switching valve is turned on. In this state, a part of the self-discharge pressure of the pump is guided as a pilot pressure to the pressure receiving part, and the inclination angle is reduced by driving the pressure receiving part against the spring biasing force by driving the pressure receiving part. The discharge flow rate of the pump mechanism is displaced to the small capacity side. In addition, the introduction of pilot pressure oil is stopped when the electromagnetic switching valve is OFF, and the pressure receiving part connected to the low-pressure flow path communicating with the tank or the like reduces or releases the pressing action on the swash plate, and the swash plate angle is Increased by the spring biasing force, the pump discharge flow rate is displaced to the large capacity side.

油圧制御によってアクチュエータシリンダのピストンロッドを前後進駆動させる油圧駆動装置においては、上記の如き可変容量形のアキシャルピストンポンプを双方向回転型ポンプとしたものが用いられる。この双方向回転型ポンプは、正逆2つの吐出口を備え、モータの回転方向に応じて正逆双方向への作動油の供給が切り換えられるものである。このポンプは、両ポートをアクチュエータシリンダのピストンヘッド側とロッド側とにそれぞれダイレクトに接続するだけで、制御弁を必要とせず、自給弁と安全弁からなる簡単な油圧回路でロッドを前後進駆動させることができる。このような双方向回転型ポンプを用いれば、作動油をほぼ閉鎖系で循環させる簡便な油圧回路で油圧配管のないコンパクトな設計で油圧供給装置を構成することができる。   In the hydraulic drive device that drives the piston rod of the actuator cylinder forward and backward by hydraulic control, a variable displacement axial piston pump as described above is used as a bidirectional rotary pump. This bidirectional rotary pump includes two forward and reverse discharge ports, and the supply of hydraulic oil in the forward and reverse bidirectional directions is switched according to the rotational direction of the motor. This pump simply connects both ports directly to the piston head side and rod side of the actuator cylinder, and does not require a control valve. The pump is driven forward and backward by a simple hydraulic circuit consisting of a self-supply valve and a safety valve. be able to. If such a bi-directional rotary pump is used, a hydraulic supply device can be configured with a compact design without hydraulic piping with a simple hydraulic circuit that circulates hydraulic oil in a substantially closed system.

しかしながら、アキシャルピストンポンプの構成では、各部材間や軸受部材との間で摺動が行われるため、摺接面ではガタツキが生じ易く、振動、騒音の原因になり、場合によっては、制御特性の安定性に悪影響を与える恐れもある。   However, in the configuration of the axial piston pump, sliding is performed between each member and between the bearing members, so that the sliding contact surface is likely to be rattled, causing vibration and noise. There is also the risk of adversely affecting stability.

そこで、従来から、対象部外から加圧された高圧流体を潤滑油としてその対象摺接面の隙間に強制的に供給することによって潤滑膜を形成し、摺接面同士を非接触状態に保つ所謂静圧軸受が多く採用されている。例えば、ピストンシューの斜板との摺接面に静圧ポケットを設けて潤滑油を該ポケット内へ導入するものや、また斜板底部と軸受部との間に潤滑油を供給するもの(例えば、特許文献1,2,3参照。)がある。   Therefore, conventionally, a lubricating film is formed by forcibly supplying a high-pressure fluid pressurized from outside the target portion as a lubricant to the gap between the target sliding contact surfaces, and the sliding contact surfaces are kept in a non-contact state. Many so-called hydrostatic bearings are used. For example, a static pressure pocket is provided on the sliding surface of the piston shoe with the swash plate to introduce lubricating oil into the pocket, or a lubricant is supplied between the bottom of the swash plate and the bearing (for example, Patent Documents 1, 2, and 3).

また、弁板に形成された複数の吐出ポートからそれぞれ複数の独立した吐出流を得るタイプのアキシャルピストンポンプでは、各吐出ポート間の油圧の相違に基づいたアンバランスモーメントが斜板に作用して、斜板が振動的になる恐れがあったが、このようなアンバランスモーメントを打ち消すように各吐出ポートからそれぞれ導かれた油圧によって斜板に相補的な逆向きモーメントを与える機構を備えたものもある(例えば、特許文献4参照。)。   In addition, in an axial piston pump that obtains a plurality of independent discharge flows from a plurality of discharge ports formed in the valve plate, an unbalance moment based on the hydraulic pressure difference between the discharge ports acts on the swash plate. There is a possibility that the swash plate may vibrate, but it is equipped with a mechanism that gives a complementary reverse moment to the swash plate by the hydraulic pressure led from each discharge port so as to cancel such an unbalance moment (For example, see Patent Document 4).

特開平9−324749号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-324749 特開平10−77956号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-77956 特開2002−5006号公報JP 2002-5006 A 特開平9−88811号公報JP-A-9-88811

しかしながら、アキシャルピストンポンプの斜板全体をみると、ピストンシューを介して接するピストンが吐出しモードとなっている領域と吸込みモードになっている領域との二つに大別され、これらの二領域の間で斜板に係る背圧に比較的大きな相違が生じており、これが斜板振動や騒音の原因になる恐れがあった。   However, looking at the entire swash plate of the axial piston pump, it is roughly divided into two areas, the area in which the piston in contact with the piston shoe is in the discharge mode and the area in the suction mode. There is a relatively large difference in the back pressure applied to the swash plate between the two, which may cause swash plate vibration and noise.

しかも、双方向回転型の場合、回転方向が逆転すると、斜板の吐出し領域と吸込み領域も入れ替わってしまう。しかしながら、これまで、上記のような斜板の吐出し領域と吸込み領域との間に係る背圧の相違に着目し、片方向回転形においてもこのような背圧の相違を相殺するための手段を備えたものはなかった。   Moreover, in the case of the bidirectional rotation type, when the rotation direction is reversed, the discharge area and the suction area of the swash plate are also switched. However, attention has been paid to the difference in back pressure between the discharge area and the suction area of the swash plate as described above, and means for canceling such a difference in back pressure even in the unidirectional rotation type. There was no one with.

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、正逆双方向の回転にも対応して斜板の吐出し領域と吸込み領域との間の背圧差を相殺でき、常にバランスのとれた安定した斜板軸受状態が得られる双方向回転型アキシャルピストンポンプを提供することにある。   In view of the above problems, the object of the present invention is to compensate for the back pressure difference between the discharge area and the suction area of the swash plate corresponding to both forward and reverse rotations, and to maintain a stable and stable balance. An object of the present invention is to provide a bidirectional rotary type axial piston pump capable of obtaining a plate bearing state.

本発明は、原動機により駆動される回転軸と、該回転軸と一体的に回転されるシリンダブロックと、シリンダブロック内に前記回転軸周りに等角度間隔で回転軸と平行に形成された複数個のシリンダ室と、各シリンダ室内に収容されているピストンと、前記回転軸に対して傾斜可能に支持され、各ピストンの端部シューが摺接する傾斜面を備えた斜板とを備え、前記原動機による正逆双方向に切換可能な回転軸の回転駆動に伴って、前記斜板の角度に応じたストロークで各ピストンが往復駆動することによって圧油を吸引し且つ回転方向によって選択的に特定される2つの吐出口のうちのいずれかから吐出するものであり、前記斜板を最大吐出量となる傾斜角度位置へ向けて傾転付勢するバネ部と、パイロット圧力としてのポンプ吐出圧力の一部の作用により操作されて前記バネ部の付勢力に抗して前記斜板を最小吐出量位置へ向けて押圧する操作ピストン部とを有し、前記パイロット圧力の増減に応じた操作ピストン部の機械的変位に伴う前記斜板の傾斜角度変位によって前記ピストンのストローク距離を変位させて前記シリンダブロックの単位回転当たりの吐出容量を変化させる容量可変機構を備えている双方向回転型アキシャルピストンポンプにおいて、前記斜板の傾転に伴って摺動する斜板の底部面を受け入れる軸受部を備え、該軸受部は、吐出しモード或いは吸込みモードにあるピストンの端部シューが摺接する傾斜面の半分領域に対応する第1斜板底部面領域に対面する第1の摺接面と、吸込みモード或いは吐出しモードにある他のピストンの端部シューが摺接する他方の半分領域に対応する第2斜板底部面領域に対面する第2の摺接面とを、前記回転軸の貫通部領域を挟む両側位置に有し、前記第1と第2の摺接面のそれぞれには、ポンプ吐出圧油の一部がハウジング内に形成された油路を介して導入されて各々対面する第1と第2の斜板底部面領域との間に潤滑油膜を形成する一対の凹状ポケット領域が設けられており、各ポケット領域は、摺接面中央部に形成された相対的に開口面積の小さい小ポケットと、該小ポケットの周囲に形成された相対的に開口面積が大きい大ポケットとの二重ポケット構成を有するものであり、前記回転軸の回転方向によって、前記第1斜板底部面領域に吐出しモードのピストンの背圧が掛かると共に前記第2斜板底部面領域に吸込みモードのピストンの背圧が掛かる回転駆動状態にて前記第1の摺接面の大ポケットと前記第2の摺接面の小ポケットのみに一方の吐出口からポンプ吐出圧油を導く第1潤滑油路と、前記第1斜板底部面領域に吸込みモードのピストンの背圧が掛かると共に前記第2斜板底部面領域に吐出しモードのピストンの背圧が掛かる回転駆動状態にて前記第1の摺接面の小ポケットと前記第2の摺接面の大ポケットのみに他方の吐出口からポンプ吐出圧油を導く第2潤滑油路とを有する油圧回路を備えているものである。   The present invention relates to a rotating shaft driven by a prime mover, a cylinder block rotating integrally with the rotating shaft, and a plurality of cylinder blocks formed in parallel with the rotating shaft at equal angular intervals around the rotating shaft. Each of the cylinder chambers, a piston housed in each cylinder chamber, and a swash plate that is supported so as to be tiltable with respect to the rotation shaft and has an inclined surface with which an end shoe of each piston slides. In accordance with the rotational drive of the rotary shaft that can be switched between forward and reverse by the above, each piston reciprocates with a stroke corresponding to the angle of the swash plate, and the pressure oil is sucked and selectively specified by the rotational direction. A spring portion that tilts and biases the swash plate toward an inclination angle position that is a maximum discharge amount, and a pump discharge pressure as a pilot pressure. An operation piston portion that is operated by the action of the portion and presses the swash plate toward the minimum discharge amount position against the biasing force of the spring portion, and the operation piston portion according to the increase or decrease of the pilot pressure In a bidirectional rotary type axial piston pump having a variable capacity mechanism that changes a discharge capacity per unit rotation of the cylinder block by displacing a stroke distance of the piston by an inclination angle displacement of the swash plate accompanying a mechanical displacement. A bearing portion that receives a bottom surface of the swash plate that slides as the swash plate tilts, and the bearing portion is half of the inclined surface that the end shoe of the piston is in sliding contact with in the discharge mode or the suction mode. The first slidable contact surface facing the first swash plate bottom surface region corresponding to the region, and the end shoe of another piston in the suction mode or the discharge mode are in slidable contact And a second slidable contact surface facing the second swash plate bottom surface region corresponding to a half region of the first and second slidable contact surfaces on both sides of the penetrating region of the rotating shaft. In each of these, a part of the pump discharge pressure oil is introduced through an oil passage formed in the housing to form a lubricating oil film between the first and second swash plate bottom surface areas facing each other. A pair of concave pocket areas is provided, each pocket area having a relatively small opening area formed in the center of the sliding surface and a relatively opening area formed around the small pocket. The double swash plate has a large pocket with a large pocket, and the back pressure of the discharge mode piston is applied to the bottom surface area of the first swash plate depending on the rotation direction of the rotary shaft, and the bottom portion of the second swash plate Rotating drive with back pressure of piston in suction mode on surface area A first lubricating oil passage for guiding pump discharge pressure oil from one discharge port only to a large pocket of the first sliding contact surface and a small pocket of the second sliding contact surface in a moving state; and the first swash plate The small pocket of the first sliding contact surface and the small pocket of the first sliding contact surface in a rotationally driven state in which the back pressure of the suction mode piston is applied to the bottom surface region and the discharge mode piston back pressure is applied to the second swash plate bottom surface region A hydraulic circuit having a second lubricating oil passage for guiding pump discharge pressure oil from the other discharge port only to the large pocket of the second sliding contact surface is provided.

即ち、本発明の双方向回転形アキシャルピストンポンプにおいては、斜板底部面との間でポンプ吐出圧力の一部の自己圧油を導入してなる潤滑膜を形成して所謂静圧軸受けを構成するための凹状ポケット領域を設ける軸受部の摺接面を、斜板の吐出しモード或いは吸込みモードにある約半数のピストンの端部シューが摺接する半分領域側の第1斜板底部面領域に対面する第1の摺接面と斜板の吸込みモード或いは吐出しモードにある他のピストンの端部シューが摺接する他方の半分領域側の第2斜板底部面領域に対面する第2の摺接面との二つを設定し、両摺接面に設けた一対の凹状ポケット領域をそれぞれ相対的に開口面積の小さい中央部の小ポケットとその周囲に形成した相対的に開口面積の大きい大ポケットとからなる二重ポケット構成とし、一方の小ポケットと他方の大ポケットを組み合わせて選択的にどちらかの組のみにいずれかのポンプ吐出口からその吐出圧力の一部を導入する二つの油路を有する油圧回路を設けたものであるため、吐出しモードのピストンの背圧によってより大きな重負荷が掛かる側の一方の摺接面の大ポケットと吸込みモードのピストンの背圧によってより小さい重負荷が掛かる側の他方の摺接面の小ポケットとにポンプ吐出圧力を導入することができる。   That is, in the bidirectional rotary type axial piston pump of the present invention, a so-called hydrostatic bearing is formed by forming a lubricating film formed by introducing a part of the self-pressure oil of the pump discharge pressure between the bottom surface of the swash plate. The slidable contact surface of the bearing portion in which the concave pocket region is provided is connected to the first swash plate bottom surface region on the half region side where the end shoe of about half of the pistons in the discharge mode or the suction mode of the swash plate is slidably contacted. The second sliding surface facing the second swash plate bottom surface area on the other half area side where the first sliding contact surface and the end shoe of another piston in the suction mode or the discharging mode of the swash plate are in sliding contact with each other. Two contact pockets are set, and a pair of concave pocket areas provided on both sliding contact surfaces are formed in the central small pocket with a relatively small opening area and a large opening area with a relatively large opening area. Double pocket structure consisting of a pocket And a hydraulic circuit having two oil passages for introducing a part of the discharge pressure from one of the pump discharge ports to only one of the combinations by selectively combining one small pocket and the other large pocket. Therefore, a large pocket on one sliding contact surface on the side where a larger heavy load is applied due to the back pressure of the piston in the discharge mode and a sliding on the other side on which the smaller heavy load is applied due to the back pressure of the piston in the suction mode. Pump discharge pressure can be introduced into a small pocket on the contact surface.

従って、斜板からより大きな負荷が掛かる一方の摺接面では、その対面する側の一方の斜板底部面領域に対して大ポケットのより広い領域に亘る相対的に強い油圧で対抗すると共に、同時に斜板からの負荷が小さい他方の摺接面では、その対面する側の他方の斜板底部面領域に対して小ポケットのより小さい領域のみでの相対的に小さい油圧で対抗することになるため、吐出しモードにあるピストンから背圧を受ける斜板領域と吸込みモードにあるピストンから背圧を受ける斜板領域との間の背圧差に基づく軸受部へ掛かる負荷の差は、軸受部の二つの摺接面間の斜板底部面に対抗する油圧力の差で相殺され、前記背圧差が原因となっていた従来のガタツキ振動や騒音を抑えることができる。   Therefore, in one sliding contact surface to which a greater load is applied from the swash plate, it opposes with a relatively strong hydraulic pressure over a wider region of the large pocket with respect to one swash plate bottom surface region on the facing side, At the same time, the other slidable contact surface with a small load from the swash plate is opposed to the other swash plate bottom surface region on the facing side by a relatively small hydraulic pressure only in a smaller region of the small pocket. Therefore, the difference in load applied to the bearing portion based on the back pressure difference between the swash plate region receiving the back pressure from the piston in the discharge mode and the swash plate region receiving the back pressure from the piston in the suction mode is The conventional rattling vibration and noise caused by the back pressure difference can be suppressed by offsetting the difference in hydraulic pressure against the bottom surface of the swash plate between the two sliding surfaces.

さらに、ポンプの回転駆動方向が逆転して斜板の吐出しモードにあるピストンの強い背圧を受ける側の領域と吸込みモードにあるピストンにより受ける背圧が小さい側の領域とが入れ替わっても、軸受部側の二つの摺接面においても、油圧回路における油路も切り換えられてそれぞれポンプ吐出圧油が導入されるポケットも大側と小側とで入れ替わって対応するため、正逆双方向のいずれの回転駆動状態でも、斜板に掛かる背圧差に基づく軸受部へ掛かる負荷の差は相殺され、軸受部において常に適切な荷重バランスを取ることが可能となる。   In addition, even if the rotation drive direction of the pump is reversed and the region on the side receiving the strong back pressure of the piston in the discharge mode of the swash plate and the region on the side where the back pressure received by the piston in the suction mode is switched, In the two sliding contact surfaces on the bearing side, the oil passage in the hydraulic circuit is also switched, and the pockets into which the pump discharge pressure oil is introduced are interchanged between the large side and the small side. In any rotational drive state, the difference in load applied to the bearing portion based on the back pressure difference applied to the swash plate is canceled out, and it is possible to always achieve an appropriate load balance in the bearing portion.

また、前記油圧回路は、2つの吐出口のうちの一方からポンプ吐出圧油の一部が第1潤滑油路を介して軸受部へ導かれると同時に同じ吐出口からのポンプ吐出圧油の一部をパイロット圧油として可変容量機構へ導入する第1パイロット油路と、他方の吐出口からポンプ吐出圧油の一部が第2潤滑油路を介して軸受部へ導かれると同時に同じ吐出口からのポンプ吐出圧油の一部をパイロット圧油として可変容量機構へ導入する第2パイロット油路とを備えれば、ポンプの回転駆動が正逆双方向のいずれの場合でも、回転方向の選択的切換に伴ってポンプ吐出圧油の一部の軸受部への導入油路が切り換えられても常に可変容量機構へパイロット圧油が良好に導入される。   Further, the hydraulic circuit is configured such that a part of the pump discharge pressure oil is guided from one of the two discharge ports to the bearing portion through the first lubricating oil passage, and at the same time, one of the pump discharge pressure oils from the same discharge port. The first pilot oil passage that introduces the part as pilot pressure oil into the variable displacement mechanism, and a part of the pump discharge pressure oil from the other discharge port to the bearing portion through the second lubricating oil passage and simultaneously the same discharge port A second pilot oil passage that introduces a part of the pump discharge pressure oil from the pump to the variable displacement mechanism as pilot pressure oil, so that the rotation direction can be selected regardless of whether the pump is driven forward or backward. The pilot pressure oil is always satisfactorily introduced into the variable capacity mechanism even if the oil passage for introduction of the pump discharge pressure oil to a part of the bearing portion is switched along with the target switching.

また、容量可変機構は、斜板を大容量側に変位させるときは操作ピストン部を低圧側流路に接続してパイロット圧を低下させる第1の回路接続を形成すると共に斜板を小容量側に変位させるときはパイロット圧油としてポンプ吐出圧油を操作ピストン部に導く第2の回路接続を形成する切換弁を備えたものとするのが好ましい。   Further, when the swash plate is displaced to the large capacity side, the capacity variable mechanism forms a first circuit connection for lowering the pilot pressure by connecting the operation piston portion to the low pressure side flow path and the swash plate on the small capacity side. It is preferable that a switching valve for forming a second circuit connection for guiding the pump discharge pressure oil as pilot pressure oil to the operation piston portion is provided.

即ち、この切換弁により第1の回路接続が形成された状態では、第1パイロット油路又は第2パイロット油路を介して一部の自己圧が導かれてなるパイロット圧力が操作ピストン部へ作用し、該ピストン部が斜板を押圧してその傾斜角度を小さくし、ポンプ吐出量が小容量側に切り換えられ、また、切換弁により第2の回路接続が形成された状態では、パイロット圧油の導入を止め、パイロット圧力が小さくなるに従って操作ピストン部への作用が軽減され、斜板の押圧が解除されつつ傾斜角度が大きくなり、ポンプ吐出量が大容量側に切り換えられる。   That is, in a state where the first circuit connection is formed by this switching valve, the pilot pressure obtained by introducing a part of the self-pressure through the first pilot oil passage or the second pilot oil passage acts on the operation piston portion. In the state where the piston portion presses the swash plate to reduce the inclination angle, the pump discharge amount is switched to the small capacity side, and the second circuit connection is formed by the switching valve, the pilot pressure oil As the pilot pressure decreases, the action on the operating piston portion is reduced, the inclination angle increases while releasing the swash plate, and the pump discharge amount is switched to the large capacity side.

このような切換弁によって、流量制御時には大容量側に切り換えて大流量とすることができると共に、圧力制御時には小容量側に切り換えてモータにかかる負荷トルクを小さく抑えることができるため、モータは小型のもので済み、装置構成が大型化することなく効率的な双方向回転型ポンプを実現できる。   With such a switching valve, it is possible to switch to a large capacity side during flow rate control so as to increase the flow rate, and during pressure control, it is possible to suppress the load torque applied to the motor to be small by switching to the small capacity side. Therefore, an efficient bi-directional rotary pump can be realized without increasing the size of the apparatus.

なお、上記のような可変容量形ポンプでは、斜板角制御をポンプの自己圧で行うものであるため、小容量側に切り換え、吐出圧力がポンプ最低調整圧力以下になると、操作ピストン部は斜板を押すためのパイロット圧を確保できずに斜板角を小さい状態に維持することが困難となり、斜板が勝手に動く無制御状態になる恐れがある。そこで、第1と第2のパイロット油路には、それぞれ、操作ピストン部からポンプ吐出口側への圧油の流出を阻止して操作ピストン部に作用しているパイロット圧力を封じ込める逆止弁をそれぞれ配置しておくことが望ましい。   In the variable displacement pump as described above, since the swash plate angle control is performed by the self-pressure of the pump, when the discharge pressure falls below the pump minimum adjustment pressure, the operation piston section is inclined. Since the pilot pressure for pushing the plate cannot be secured, it becomes difficult to maintain the swash plate angle in a small state, and there is a possibility that the swash plate may move uncontrolled. Therefore, each of the first and second pilot oil passages has a check valve that prevents the pressure oil from flowing out from the operation piston portion to the pump discharge port side and contains the pilot pressure acting on the operation piston portion. It is desirable to arrange them respectively.

これら逆止弁により、容量可変機構において斜板傾転位置を小容量側に切り換えた際に、ポンプ吐出圧力が最低調整圧力以下となっても、封じ込められたパイロット圧力が操作ピストン部に作用し続けることができるため、低圧領域でも安定な制御状態が維持できる。   With these check valves, when the swash plate tilting position is switched to the small capacity side in the capacity variable mechanism, the enclosed pilot pressure acts on the operating piston even if the pump discharge pressure is less than the minimum adjustment pressure. Since it can be continued, a stable control state can be maintained even in a low pressure region.

本発明は以上説明した通り、斜板の傾転に伴って摺動する斜板の底部面を受け入れる軸受部に、吐出しモード或いは吸込みモードにあるピストンの端部シューが摺接する傾斜面の半分領域に対応する第1斜板底部面領域に対面する第1の摺接面と、吸込みモード或いは吐出しモードにある他のピストンの端部シューが摺接する他方の半分領域に対応する第2斜板底部面領域に対面する第2の摺接面とを、前記回転軸の貫通部領域を挟む両側位置に有し、第1と第2の摺接面のそれぞれにポンプ吐出圧力の一部がハウジング内に形成された油路を介して導入されて各々対面する第1と第2の斜板底部面領域との間に潤滑油膜を形成する一対の凹状ポケット領域として、摺接面中央部に形成された相対的に開口面積の小さい小ポケットと、該小ポケットの周囲に形成された相対的に開口面積が大きい大ポケットとの二重ポケット構成を備えたものであり、吐出しモードにあるピストンからの背圧が掛かる斜板領域からより大きな負荷が掛かる軸受部の一方の摺接面で、その対面する側の一方の斜板底部面領域に対して大ポケットのより広い領域に亘る相対的に強い油圧で対抗すると共に、同時に吸込みモードにあるピストンからの背圧が掛かる斜板領域からの負荷が小さい他方の摺接面で、その対面する側の他方の斜板底部面領域に対して小ポケットのより小さい領域のみでの相対的に小さい油圧で対抗することによって、吐出しモードにあるピストンから背圧を受ける斜板領域と吸込みモードにあるピストンから背圧を受ける斜板領域との間の背圧差に基づく軸受部へ掛かる負荷の差を、軸受部の二つの摺接面間の斜板底部面に対抗する油圧力の差で相殺し、前記背圧差が原因となっていた従来のガタツキ振動や騒音を抑えることができるという効果がある。   As described above, the present invention is a half of the inclined surface where the end shoe of the piston in the discharge mode or the suction mode is slidably contacted with the bearing portion that receives the bottom surface of the swash plate that slides as the swash plate tilts. The first slidable contact surface facing the first swash plate bottom surface region corresponding to the region, and the second oblique region corresponding to the other half region where the end shoe of another piston in the suction mode or the discharge mode is slidably contacted A second sliding contact surface facing the plate bottom surface area is provided at both side positions sandwiching the penetrating section area of the rotating shaft, and a part of the pump discharge pressure is applied to each of the first and second sliding contact surfaces. As a pair of concave pocket regions that form a lubricating oil film between the first and second swash plate bottom surface regions that are introduced through an oil passage formed in the housing and face each other, A small pocket having a relatively small opening area and the small pocket. It has a double pocket structure with a large pocket with a relatively large opening area formed around the lid, and a larger load is applied from the swash plate area where the back pressure from the piston in the discharge mode is applied. A piston that is in the suction mode at the same time that it is opposed to one of the sliding contact surfaces of the bearing portion by a relatively strong hydraulic pressure over a wider area of the large pocket with respect to one swash plate bottom surface area on the facing side. Relatively small hydraulic pressure only in the smaller area of the small pocket with respect to the other swash plate bottom surface area on the opposite side of the other slidable contact surface where the load from the swash plate area to which the back pressure is applied is small The difference in load applied to the bearing portion based on the back pressure difference between the swash plate region that receives the back pressure from the piston in the discharge mode and the swash plate region that receives the back pressure from the piston in the suction mode. The effect of offsetting the difference in oil pressure against the bottom surface of the swash plate between the two sliding contact surfaces of the bearing portion, and suppressing the conventional rattling vibration and noise caused by the back pressure difference. .

さらに、ポンプの回転駆動方向が逆転して斜板の吐出しモードにあるピストンの強い背圧を受ける側の領域と吸込みモードにあるピストンにより受ける背圧が小さい側の領域とが入れ替わっても、軸受部側の二つの摺接面においても、油圧回路における油路も切り換えられてそれぞれポンプ吐出圧油が導入されるポケットも大側と小側とで入れ替わって対応するため、正逆双方向のいずれの回転駆動状態でも、斜板に掛かる背圧差に基づく軸受部へ掛かる負荷の差は相殺され、軸受部において常に適切な荷重バランスを取ることが可能となる。   In addition, even if the rotation drive direction of the pump is reversed and the region on the side receiving the strong back pressure of the piston in the discharge mode of the swash plate and the region on the side where the back pressure received by the piston in the suction mode is switched, In the two sliding contact surfaces on the bearing side, the oil passage in the hydraulic circuit is also switched, and the pockets into which the pump discharge pressure oil is introduced are interchanged between the large side and the small side. In any rotational drive state, the difference in load applied to the bearing portion based on the back pressure difference applied to the swash plate is canceled out, and it is possible to always achieve an appropriate load balance in the bearing portion.

本発明の一実施の形態による双方向回転型アキシャルピストンポンプの概略構成図であり、(a)は本ポンプの側断面図、(b)は本ポンプの正面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic block diagram of the bidirectional | two-way rotation type axial piston pump by one embodiment of this invention, (a) is a sectional side view of this pump, (b) is a front view of this pump. 図1のポンプにおいて、上部に示すシリンダブロックの吐出しポート領域と吸込みポート領域に対応した軸受部の各摺接面のポケット構成を示す模式図と各ポケットへポンプ吐出圧力の一部を導く油路を含む油圧回路図であり、(a)と(b)とで互いに回転方向が正逆となっているポンプ駆動状態を示すものである。In the pump of FIG. 1, a schematic diagram showing the pocket structure of each sliding contact surface of the bearing portion corresponding to the discharge port region and the suction port region of the cylinder block shown in the upper part, and oil for guiding a part of the pump discharge pressure to each pocket It is a hydraulic circuit diagram including a path, and shows a pump drive state in which the rotational directions are normal and reverse with each other in (a) and (b).

本発明の一実施の形態による双方向回転形アキシャルピストンポンプを図1および図2に示す。図1は、本ポンプの概略構成図であり、(a)は本側断面図、(b)は正面図である。この正面図では、シリンダブロックのシリンダ室の配置を透過部分として点線で示した。図2は、軸受部の各摺接面のポケット構成を示す模式図と各ポケットへポンプ吐出圧力の一部を導く油路を含む油圧回路図であり、(a)と(b)とで互いに回転方向が正逆となっているポンプ駆動状態を示している。なお、それぞれ軸受部の上部に、その回転駆動状態におけるシリンダブロックの吐出しポート領域と吸込みポート領域を示す模式図を並べた。   1 and 2 show a bidirectional rotary axial piston pump according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the pump, in which (a) is a side sectional view and (b) is a front view. In this front view, the arrangement of the cylinder chamber of the cylinder block is indicated by a dotted line as a transparent portion. FIG. 2 is a schematic diagram showing a pocket configuration of each sliding contact surface of the bearing portion and a hydraulic circuit diagram including an oil passage for guiding a part of the pump discharge pressure to each pocket, and (a) and (b) The pump drive state in which the rotation direction is forward and reverse is shown. In addition, the schematic diagram which showed the discharge port area | region and suction port area | region of the cylinder block in the rotation drive state in each upper part of the bearing part was put in order.

本実施の形態における双方向回転型アキシャルピストンポンプは、原動機(不図示)により駆動される回転軸1と、ハウジング30内で該回転軸1と一体的に回転されるシリンダブロック2と、シリンダブロック2内に回転軸1周りに等角度間隔で回転軸1と平行に形成された複数個のシリンダ室3と、各シリンダ室3内に収容されているピストン4と、回転軸1に対して傾斜可能に支持され、各ピストンの端部シュー5が摺接する傾斜面を備えた斜板6とを備えたものである。   A bidirectional rotary type axial piston pump according to the present embodiment includes a rotary shaft 1 driven by a prime mover (not shown), a cylinder block 2 rotated integrally with the rotary shaft 1 in a housing 30, and a cylinder block 2, a plurality of cylinder chambers 3 formed in parallel with the rotation shaft 1 at equal angular intervals around the rotation shaft 1, pistons 4 accommodated in the cylinder chambers 3, and inclination with respect to the rotation shaft 1 The swash plate 6 is provided so as to be supported and provided with an inclined surface with which the end shoe 5 of each piston slides.

従って、前記原動機による正逆双方向に切換可能な回転軸1の回転駆動に伴って、斜板1の角度に応じたストロークで各ピストン4がシリンダ室3内を往復駆動することによって圧油を吸引し且つ回転方向によって選択的に特定される2つの吐出口のうちのいずれかから吐出するポンプ作用が得られる。   Accordingly, each of the pistons 4 reciprocates in the cylinder chamber 3 with a stroke corresponding to the angle of the swash plate 1 in accordance with the rotational drive of the rotary shaft 1 that can be switched between the forward and reverse directions by the prime mover. A pumping action is obtained that sucks and discharges from either of the two discharge ports selectively specified by the rotation direction.

また本実施形態によるアキシャルピストンポンプは、シリンダブロック2の単位回転当たりの吐出用量を変化させる容量可変機構が設けられている。即ち、斜板6は、バネ部8により最大吐出量となる傾斜角度位置へ向けて傾転付勢されており、このバネ部8による付勢力に抗して、斜板6を最小吐出量となる位置へ向けて押圧する操作ピストン部9を備えたものである。この操作ピストン部9は、ポンプ吐出圧力の一部からなるパイロット圧力の作用により操作されるものであり、該パイロット圧力の増減に応じた機械的変位によって斜板6の傾斜角度を変位させ、これに伴ってシリンダブロック2内でのピストン4のストローク距離が変位してポンプ吐出容量が変化する。   Further, the axial piston pump according to the present embodiment is provided with a variable capacity mechanism for changing the discharge dose per unit rotation of the cylinder block 2. That is, the swash plate 6 is tilted and biased toward the tilt angle position where the maximum discharge amount is obtained by the spring portion 8, and the swash plate 6 is set to the minimum discharge amount against the biasing force by the spring portion 8. The operation piston part 9 which pushes toward the position which becomes is provided. The operation piston portion 9 is operated by the action of a pilot pressure that is a part of the pump discharge pressure, and the inclination angle of the swash plate 6 is displaced by a mechanical displacement corresponding to the increase or decrease of the pilot pressure. Along with this, the stroke distance of the piston 4 in the cylinder block 2 is displaced, and the pump discharge capacity is changed.

さらに、本実施形態における可変容量機構では、斜板6を大容量側に変位させるときは操作ピストン部9を低圧側流路に接続してパイロット圧力を低下させる第1の回路接続を形成すると共に斜板6を小容量側に変位させるときはパイロット圧力としてポンプ吐出圧力を操作ピストン部9に導く第2の回路接続を形成する電磁切換弁10を備えた。   Furthermore, in the variable capacity mechanism according to the present embodiment, when the swash plate 6 is displaced to the large capacity side, the operation piston portion 9 is connected to the low pressure side flow path to form a first circuit connection that lowers the pilot pressure. When the swash plate 6 is displaced to the small capacity side, an electromagnetic switching valve 10 is provided which forms a second circuit connection for guiding the pump discharge pressure to the operation piston unit 9 as a pilot pressure.

このアキシャルピストンポンプは、2つの吐出口にそれぞれ連通する第1吐出側油路11xのポートXと第2吐出側油路11yのポートYとが、アクチュエータ駆動用の油圧シリンダ等(不図示)に直列的に接続できる。本ポンプは、正逆双方向に圧油を供給でき、その正逆回転方向によって圧油の吐出方向が選択される。   In this axial piston pump, the port X of the first discharge side oil passage 11x and the port Y of the second discharge side oil passage 11y communicating with the two discharge ports respectively serve as a hydraulic cylinder for driving an actuator (not shown). Can be connected in series. This pump can supply pressure oil in both forward and reverse directions, and the discharge direction of the pressure oil is selected according to the forward and reverse rotation direction.

第1と第2の吐出油路(11x,11y)からそれぞれ分岐した第1のパイロット油路12xおよび第2のパイロット油路12yと、これらパイロット油路によって各吐出口から作動油の一部がパイロット圧力として導かれる電磁切換弁10を介して可変容量機構の操作ピストン部9に接続されている。   The first pilot oil passage 12x and the second pilot oil passage 12y branched from the first and second discharge oil passages (11x, 11y), respectively, and a part of the hydraulic oil from each discharge port by these pilot oil passages. It is connected to the operation piston part 9 of the variable capacity mechanism through an electromagnetic switching valve 10 guided as a pilot pressure.

電磁切換弁10が第2の回路接続としてポートPA接続(ポートBプラグ)を形成した状態にて、第1吐出側油路11x又は第2吐出側油路11yから一部の自己圧が第1のパイロット油路12xまたは第2のパイロット油路12yを介して導かれてなるパイロット圧力が操作ピストン部9へ作用し、該操作ピストン部9の操作ピストンが変位して斜板6を押圧してその傾斜角度を小さくすることによりポンプ吐出量が小容量側に切り換えられる。   In the state where the electromagnetic switching valve 10 forms the port PA connection (port B plug) as the second circuit connection, a part of the self-pressure is generated from the first discharge side oil passage 11x or the second discharge side oil passage 11y. The pilot pressure guided through the pilot oil passage 12x or the second pilot oil passage 12y acts on the operation piston portion 9, and the operation piston of the operation piston portion 9 is displaced to press the swash plate 6. By reducing the inclination angle, the pump discharge amount is switched to the small capacity side.

また、電磁切換弁10が第1の回路接続としてポートBT接続(ポートAプラグ)を形成した状態にて、パイロット圧油の導入を止めることによってパイロット圧力が小さくなり、これに従って操作ピストン部9への作用が軽減され、斜板6に対する操作ピストンによる押圧が解除されつつ傾斜角度が大きくなり、ポンプ吐出量が大容量側に切り換えられる。   Further, in the state where the electromagnetic switching valve 10 forms the port BT connection (port A plug) as the first circuit connection, the pilot pressure is reduced by stopping the introduction of the pilot pressure oil, and accordingly, the operation piston unit 9 is moved to. The pressure of the operation piston is released from the operation piston and the inclination angle is increased while the pump discharge amount is switched to the large capacity side.

なお、大容量側の第2の回路接続を形成しているときに操作ピストン部9側から第1吐出側油路11xまたは第2吐出側油路11yへの圧油の流出を阻止して操作パイロット部9に作用しているパイロット圧力を封じ込めるために、第1のパイロット油路12x中および第2のパイロット油路12y中のそれぞれに逆止弁(Cx,Cy)を配置した。   It should be noted that when the second circuit connection on the large capacity side is formed, operation is performed by preventing the flow of pressure oil from the operation piston portion 9 side to the first discharge side oil passage 11x or the second discharge side oil passage 11y. In order to contain the pilot pressure acting on the pilot section 9, check valves (Cx, Cy) are arranged in the first pilot oil passage 12x and the second pilot oil passage 12y, respectively.

従って、容量可変機構においてポンプ吐出量を小容量側に切り換えた際に、ポンプ吐出し圧力が最低調整圧力以下となっても、これら逆止弁(Cx,Cy)によって封じ込められたパイロット圧力が操作ピストン部9に作用し続けることができるので、低圧領域でも安定な制御状態が維持できる。   Therefore, when the pump discharge amount is switched to the small capacity side in the variable capacity mechanism, the pilot pressure confined by these check valves (Cx, Cy) is operated even if the pump discharge pressure is less than the minimum adjustment pressure. Since it can continue to act on the piston portion 9, a stable control state can be maintained even in a low pressure region.

また、斜板6の半円柱形状の底部7を有しており、この底部曲面と同じ曲率の摺接面で斜板傾転に伴って摺動する該底部を受け入れて斜板6を支承する軸受部20がハウジング30内に固定されている。従って、この軸受部20により斜板6は回転軸1を中心に傾転可能に軸受されている。   Further, the swash plate 6 has a semi-cylindrical bottom portion 7 and supports the swash plate 6 by receiving the bottom portion that slides as the swash plate tilts on a sliding contact surface having the same curvature as the curved surface of the bottom portion. The bearing portion 20 is fixed in the housing 30. Accordingly, the swash plate 6 is supported by the bearing portion 20 so as to be tiltable about the rotary shaft 1.

この軸受部20は、摺接面上にハウジング30内に形成された油路31を介してポンプ吐出圧油が導かれて斜板底部面との間で潤滑膜が形成される静圧軸受構造となっている。この軸受け部20の摺接面は、回転軸貫通孔21を含む中央溝部22を挟んだ両側に位置する第1と第2の摺接面(23,25)の二つからなる。   This bearing portion 20 has a hydrostatic bearing structure in which a pump discharge pressure oil is guided through an oil passage 31 formed in the housing 30 on a sliding contact surface, and a lubricating film is formed between the bottom surface of the swash plate. It has become. The slidable contact surface of the bearing portion 20 is composed of two first and second slidable contact surfaces (23, 25) located on both sides of the central groove portion 22 including the rotation shaft through hole 21.

各ピストン4は、シリンダブロック2の回転に伴って端部シュー5が摺接する斜板6の傾斜面上の約半分領域で作動油をシリンダ室3内に吸込み、別の半分領域で吸込んだ作動油を吐出する。またシリンダブロック2の回転方向が逆になればこの傾斜面上の二分領域でのピストン4による吐出しモードと吸い込みモードは入れ代わる。よって、一方の領域に基づくポートXと他方の領域に基づくポートYは、回転方向の切換によって互いに吐出しポートと吸込みポートとしての機能も入れ代わる。   Each piston 4 sucks hydraulic oil into the cylinder chamber 3 in the approximately half area on the inclined surface of the swash plate 6 slidably contacting the end shoe 5 as the cylinder block 2 rotates, and operates by sucking in the other half area. Discharge the oil. If the rotation direction of the cylinder block 2 is reversed, the discharge mode and the suction mode by the piston 4 in the bisection region on the inclined surface are interchanged. Therefore, the port X based on one region and the port Y based on the other region also replace each other as a discharge port and a suction port by switching the rotation direction.

また、斜板6の傾斜面は、吐出しモードにあるピストン4の端部シュー5が摺接する半分領域においてそのピストン4から受ける背圧が、吸込みモードにある他のピストン4の端部シュー5が摺接する他方の半分領域においてそのピストン4から受ける背圧より大きい。   Further, the inclined surface of the swash plate 6 is such that the back pressure received from the piston 4 in the half region where the end shoe 5 of the piston 4 in the discharge mode is in sliding contact is the end shoe 5 of the other piston 4 in the suction mode. Is larger than the back pressure received from the piston 4 in the other half region where the slidable contact occurs.

そこで、斜板6の底部面も、前記傾斜面のうち一方の半分領域(ポートX側)に対応する領域を第1斜板底部面領域とし、他方の半分領域(ポートY側)に対応する領域を第2斜板底部面領域と設定し、軸受部20の側で第1斜板底部面領域の摺動を受け入れる方を第1の摺接面23とし、第2斜板底部面領域の摺動を受け入れる方を第2の摺接面25となるように構成した。   Therefore, the bottom surface of the swash plate 6 also corresponds to one half region (port X side) of the inclined surface as the first swash plate bottom surface region and corresponds to the other half region (port Y side). The region is set as the second swash plate bottom surface region, and the one that receives the sliding of the first swash plate bottom surface region on the bearing portion 20 side is defined as the first sliding contact surface 23, and the second swash plate bottom surface region The side that accepts sliding is configured to be the second sliding contact surface 25.

第1の摺接面23と第2の摺接面25のそれぞれには、ポンプ吐出圧力の一部がハウジング30内に形成された油路31を介して導入されて各々対面する第1と第2の斜板底部面領域との間に潤滑油膜を形成する一対の凹状ポケット領域(24,26)が設けられている。各ポケット領域(24,26)は、摺接面中央部に形成された相対的に開口面積の小さい小ポケット(24S,26S)と、該小ポケットの周囲に形成された相対的に開口面積が大きい大ポケット(24L,26L)との二重ポケット構成となっている。   A part of the pump discharge pressure is introduced into each of the first slidable contact surface 23 and the second slidable contact surface 25 via an oil passage 31 formed in the housing 30 and faces each other. A pair of concave pocket regions (24, 26) for forming a lubricating oil film is provided between the two swash plate bottom surface regions. Each pocket region (24, 26) has a small pocket (24S, 26S) formed at the center of the sliding surface and a relatively small opening area, and a relatively open area formed around the small pocket. It has a double pocket configuration with large large pockets (24L, 26L).

そして、本ポンプの油圧回路においては、第1吐出側油路11xから分岐し、ポンプ吐出圧油を第1の摺接面23の大ポケット24Lと第2の摺接面25の小ポケット26Sとに同時に導く第1潤滑油路13xと、第2吐出側油路11yから分岐し、ポンプ吐出圧油を第1の摺接面23の小ポケット24Sと第2の摺接面25の大ポケット26Lとに同時に導く第2潤滑油路13yとを備えた。   And in the hydraulic circuit of this pump, it branches from the 1st discharge side oil path 11x, and the pump discharge pressure oil is made into the large pocket 24L of the 1st sliding contact surface 23, and the small pocket 26S of the 2nd sliding contact surface 25. Branched from the first lubricating oil passage 13x and the second discharge-side oil passage 11y, and the pump discharge pressure oil is divided into the small pocket 24S of the first sliding contact surface 23 and the large pocket 26L of the second sliding contact surface 25. And a second lubricating oil passage 13y that leads to the same.

以上の構成において、回転軸1の回転方向によって図2(a)に示すような第1吐出側流路11xからポートXへ作動油が吐出される作動工程では、ポートX側の斜板上でピストン4が吐出しモードとなると共にポートY側の斜板上でピストン4が吸込みモードとなる回転駆動状態となり、第1吐出側油路11xから分岐する第1潤滑油路13xを介して第1の摺接面23の大ポケット24Lと第2の摺接面25の小ポケット26Sへポンプ吐出圧油の一部が導入される。   In the above configuration, in the operation process in which the hydraulic oil is discharged from the first discharge side flow passage 11x to the port X according to the rotation direction of the rotary shaft 1, on the swash plate on the port X side, as shown in FIG. The piston 4 is in the discharge mode and the rotational drive state in which the piston 4 is in the suction mode on the swash plate on the port Y side, and the first lubricating oil passage 13x branches from the first discharge-side oil passage 11x. Part of the pump discharge pressure oil is introduced into the large pocket 24L of the sliding contact surface 23 and the small pocket 26S of the second sliding contact surface 25.

従って、この作動工程では、ポートX側の斜板半分領域に掛かる吐出しモードのピストン4による大きい背圧が第1斜板底部面領域を介して第1の摺接面23に大きい負荷を生じ、ポートY側の斜板半分領域に掛かる吸込みモードのピストン4による小さい背圧が第2斜板底部面領域を介して第2の摺接面25に小さい負荷を生じるが、第1の摺接面23に掛かる大きい負荷に対して、大ポケット24Lに送られた油圧が相対的に大きい面積に亘って対抗すると同時に、第2の摺接面25に掛かる小さい負荷に対しては小ポケット26Sに送られた油圧が相対的に小さい面積で対抗することにより、斜板側からの背圧の領域差は第1と第2の摺接面間のポケット油圧の差で相殺される。   Therefore, in this operation process, a large back pressure by the discharge mode piston 4 applied to the swash plate half area on the port X side causes a large load on the first sliding contact surface 23 via the first swash plate bottom surface area. A small back pressure by the piston 4 in the suction mode applied to the swash plate half region on the port Y side causes a small load on the second slidable contact surface 25 via the second swash plate bottom surface region. The hydraulic pressure sent to the large pocket 24L counters a large load applied to the surface 23 over a relatively large area, and at the same time, the small pocket 26S against the small load applied to the second sliding contact surface 25. When the sent hydraulic pressure counteracts with a relatively small area, the back pressure region difference from the swash plate side is offset by the pocket hydraulic pressure difference between the first and second sliding contact surfaces.

さらにこのような相殺効果は、以上をポンプ正回転方向として、逆回転方向とした作動工程でも同様に発揮される。即ち、図2(b)に示すような第21吐出側流路11yからポートYへ作動油が吐出される工程では、ポートX側の斜板上でピストン4が吸込みしモードとなると共にポートY側の斜板上でピストン4が吐出しモードとなる回転駆動状態であり、第2吐出側油路11yから分岐する第2潤滑油路13yを介して第1の摺接面23の小ポケット24Sと第2の摺接面25の大ポケット26Lへポンプ吐出圧油の一部が導入される。   Further, such a canceling effect is also exhibited in the operation process in which the above is the pump forward rotation direction and the reverse rotation direction. That is, in the process of discharging the hydraulic oil from the 21st discharge side flow passage 11y to the port Y as shown in FIG. 2 (b), the piston 4 is sucked on the swash plate on the port X side, and the mode is set. The small pocket 24S of the first sliding contact surface 23 is in a rotational drive state in which the piston 4 is in the discharge mode on the side swash plate, and through the second lubricating oil passage 13y branched from the second discharge-side oil passage 11y. A part of the pump discharge hydraulic oil is introduced into the large pocket 26L of the second sliding contact surface 25.

従って、この作動工程では、ポートY側の斜板半分領域に掛かる吐出しモードのピストン4による大きい背圧が第2斜板底部面領域を介して第2の摺接面25に大きい負荷を生じ、ポートX側の斜板半分領域に掛かる吸込みモードのピストン4による小さい背圧が第1斜板底部面領域を介して第1の摺接面23に小さい負荷を生じるが、第2の摺接面25に掛かる大きい負荷に対して、大ポケット26Lに送られた油圧が相対的に大きい面積に亘って対抗すると同時に、第1の摺接面23に掛かる小さい負荷に対しては小ポケット24Sに送られた油圧が相対的に小さい面積で対抗することにより、斜板側からの背圧の領域差は第1と第2の摺接面間のポケット油圧の差で相殺される。   Therefore, in this operation process, a large back pressure by the piston 4 in the discharge mode applied to the swash plate half area on the port Y side generates a large load on the second sliding contact surface 25 via the second swash plate bottom surface area. A small back pressure by the piston 4 in the suction mode applied to the swash plate half area on the port X side causes a small load on the first slidable contact surface 23 via the first swash plate bottom surface area. The hydraulic pressure sent to the large pocket 26L counters a large load applied to the surface 25 over a relatively large area, and at the same time, a small load applied to the first sliding contact surface 23 is applied to the small pocket 24S. When the sent hydraulic pressure counteracts with a relatively small area, the back pressure region difference from the swash plate side is offset by the pocket hydraulic pressure difference between the first and second sliding contact surfaces.

以上のように、本実施形態による双方向回転型アキシャルピストンポンプにおいては、ポンプの回転駆動が正逆いずれの方向であっても、吐出しポート側と吸込みポート側とのピストン背圧の差は軸受部20側で第1と第2の摺接面間で相殺されるため、常にバランスのとれた適切な斜板軸受状態が維持され、回転駆動中に前記背圧差に基づく軸受部20でのガタツキ振動、騒音が生じる恐れがなくなる。   As described above, in the bidirectional rotary type axial piston pump according to the present embodiment, the difference in piston back pressure between the discharge port side and the suction port side is the same regardless of whether the pump is driven forward or backward. Since the first and second sliding contact surfaces cancel each other on the bearing portion 20 side, an appropriate balanced swash plate bearing state is always maintained, and the bearing portion 20 based on the back pressure difference during the rotation drive is maintained. There is no risk of rattling vibration or noise.

1:回転軸
2:シリンダブロック
3:シリンダ室
4:ピストン
5:端部シュー
6:斜板
7:半円柱形状底部
8:バネ部
9:操作ピストン部
10:電磁切換弁
11x:第1吐出側油路
11y:第2吐出側油路
12x:第1パイロット油路
12y:第2パイロット油路
13x:第1潤滑油路
13y:第2潤滑油路
20:軸受部
21:貫通孔
22:中央溝部
23:第1の摺接面
25:第2の摺接面
24,26:凹状ポケット領域
24L,26L:大ポケット
24S,26S:小ポケット
30:ハウジング
31:ハウジング内油路
Cx,Cy:逆止弁
1: Rotating shaft 2: Cylinder block 3: Cylinder chamber 4: Piston 5: End shoe 6: Swash plate 7: Semi-cylindrical bottom portion 8: Spring portion 9: Operating piston portion 10: Electromagnetic switching valve 11x: First discharge side Oil passage 11y: second discharge side oil passage 12x: first pilot oil passage 12y: second pilot oil passage 13x: first lubricating oil passage 13y: second lubricating oil passage 20: bearing portion 21: through hole 22: central groove portion 23: 1st sliding contact surface 25: 2nd sliding contact surface 24, 26: Recessed pocket area | region 24L, 26L: Large pocket 24S, 26S: Small pocket 30: Housing 31: In-housing oil path Cx, Cy: Check valve

Claims (3)

原動機により駆動される回転軸と、該回転軸と一体的に回転されるシリンダブロックと、シリンダブロック内に前記回転軸周りに等角度間隔で回転軸と平行に形成された複数個のシリンダ室と、各シリンダ室内に収容されているピストンと、前記回転軸に対して傾斜可能に支持され、各ピストンの端部シューが摺接する傾斜面を備えた斜板とを備え、前記原動機による正逆双方向に切換可能な回転軸の回転駆動に伴って、前記斜板の角度に応じたストロークで各ピストンが往復駆動することによって圧油を吸引し且つ回転方向によって選択的に特定される2つの吐出口のうちのいずれかから吐出するものであり、
前記斜板を最大吐出量となる傾斜角度位置へ向けて傾転付勢するバネ部と、パイロット圧力としてのポンプ吐出圧力の一部の作用により操作されて前記バネ部の付勢力に抗して前記斜板を最小吐出量位置へ向けて押圧する操作ピストン部とを有し、前記パイロット圧力の増減に応じた操作ピストン部の機械的変位に伴う前記斜板の傾斜角度変位によって前記ピストンのストローク距離を変位させて前記シリンダブロックの単位回転当たりの吐出容量を変化させる容量可変機構を備えている双方向回転型アキシャルピストンポンプにおいて、
前記斜板の傾転に伴って摺動する斜板の底部面を受け入れる軸受部を備え、
該軸受部は、吐出しモード或いは吸込みモードにあるピストンの端部シューが摺接する傾斜面の半分領域に対応する第1斜板底部面領域に対面する第1の摺接面と、吸込みモード或いは吐出しモードにある他のピストンの端部シューが摺接する他方の半分領域に対応する第2斜板底部面領域に対面する第2の摺接面とを、前記回転軸の貫通部領域を挟む両側位置に有し、
前記第1と第2の摺接面のそれぞれには、ポンプ吐出圧油の一部がハウジング内に形成された油路を介して導入されて各々対面する第1と第2の斜板底部面領域との間に潤滑油膜を形成する一対の凹状ポケット領域が設けられており、各ポケット領域は、摺接面中央部に形成された相対的に開口面積の小さい小ポケットと、該小ポケットの周囲に形成された相対的に開口面積が大きい大ポケットとの二重ポケット構成を有するものであり、
前記回転軸の回転方向によって、前記第1斜板底部面領域に吐出しモードのピストンの背圧が掛かると共に前記第2斜板底部面領域に吸込みモードのピストンの背圧が掛かる回転駆動状態にて前記第1の摺接面の大ポケットと前記第2の摺接面の小ポケットのみに一方の吐出口からポンプ吐出圧油を導く第1潤滑油路と、前記第1斜板底部面領域に吸込みモードのピストンの背圧が掛かると共に前記第2斜板底部面領域に吐出しモードのピストンの背圧が掛かる回転駆動状態にて前記第1の摺接面の小ポケットと前記第2の摺接面の大ポケットのみに他方の吐出口からポンプ吐出圧油を導く第2潤滑油路とを有する油圧回路を備えていることを特徴とする双方向回転型アキシャルピストンポンプ。
A rotating shaft driven by a prime mover, a cylinder block rotating integrally with the rotating shaft, and a plurality of cylinder chambers formed in the cylinder block in parallel with the rotating shaft at equal angular intervals around the rotating shaft; A piston housed in each cylinder chamber, and a swash plate having an inclined surface supported so as to be inclined with respect to the rotating shaft and in contact with an end shoe of each piston, both forward and reverse by the prime mover In accordance with the rotational drive of the rotation shaft that can be switched in the direction, each piston reciprocates with a stroke corresponding to the angle of the swash plate, thereby sucking the pressure oil and selectively specifying the two discharges according to the rotational direction. Discharging from one of the outlets,
The swash plate is operated by the action of a part of the pump discharge pressure as the pilot pressure and the spring part that tilts and urges the swash plate toward the inclination angle position that becomes the maximum discharge amount, and resists the urging force of the spring part. An operation piston portion that presses the swash plate toward the minimum discharge amount position, and a stroke of the piston by an inclination angle displacement of the swash plate accompanying a mechanical displacement of the operation piston portion according to increase or decrease of the pilot pressure. In the bidirectional rotary type axial piston pump provided with a variable capacity mechanism for changing the discharge capacity per unit rotation of the cylinder block by displacing the distance,
A bearing portion that receives the bottom surface of the swash plate that slides as the swash plate tilts,
The bearing portion includes a first slidable contact surface facing a first swash plate bottom surface region corresponding to a half region of an inclined surface with which an end shoe of a piston in a discharge mode or a suction mode is slidably contacted, and a suction mode or The second sliding contact surface facing the second swash plate bottom surface area corresponding to the other half area with which the end shoe of the other piston in the discharge mode is in sliding contact is sandwiched between the penetrating area of the rotating shaft. On both sides,
The first and second swash plate bottom surfaces are respectively opposed to each of the first and second sliding contact surfaces by introducing a part of the pump discharge pressure oil through an oil passage formed in the housing. A pair of concave pocket regions that form a lubricating oil film is provided between the small pockets, each pocket region having a relatively small opening area formed at the center of the sliding contact surface, It has a double pocket configuration with a large pocket with a relatively large opening area formed around it,
Depending on the rotation direction of the rotary shaft, a discharge mode piston back pressure is applied to the first swash plate bottom surface area, and a suction mode piston back pressure is applied to the second swash plate bottom surface area. A first lubricating oil passage for guiding pump discharge pressure oil from one discharge port only to a large pocket of the first sliding contact surface and a small pocket of the second sliding contact surface; and the first swash plate bottom surface region In the rotational driving state where the back pressure of the piston in the suction mode is applied to the bottom surface area of the second swash plate and the back pressure of the piston in the discharge mode is applied to the second swash plate bottom surface area, the second pocket of the first sliding contact surface and the second A bidirectional rotary type axial piston pump comprising a hydraulic circuit having a second lubricating oil passage for guiding pump discharge pressure oil from the other discharge port only to a large pocket on the sliding contact surface.
前記油圧回路は、前記2つの吐出口のうちの一方からポンプ吐出圧油の一部が前記第1潤滑油路を介して軸受部へ導かれると同時に同じ吐出口からのポンプ吐出圧油の一部をパイロット圧油として前記可変容量機構へ導入する第1パイロット油路と、他方の吐出口からポンプ吐出圧油の一部が前記第2潤滑油路を介して軸受け部へ導かれると同時に同じ吐出口からのポンプ吐出圧油の一部をパイロット圧油として前記可変容量機構へ導入する第2パイロット油路とを備えていることを特徴とする請求項1に記載の双方向回転型アキシャルピストンポンプ。 In the hydraulic circuit, a part of the pump discharge pressure oil is guided from one of the two discharge ports to the bearing portion through the first lubricating oil passage, and at the same time, one of the pump discharge pressure oils from the same discharge port. The first pilot oil passage that introduces the portion as pilot pressure oil into the variable displacement mechanism and the same as the part of the pump discharge pressure oil is guided from the other discharge port to the bearing portion via the second lubricating oil passage 2. The bidirectional rotary axial piston according to claim 1, further comprising a second pilot oil passage that introduces a part of pump discharge pressure oil from the discharge port as pilot pressure oil into the variable displacement mechanism. pump. 前記容量可変機構は、前記斜板を大容量側に変位させるときは前記操作ピストン部を低圧側流路に接続してパイロット圧力を低下させる第1の回路接続を形成すると共に前記斜板を小容量側に変位させるときはパイロット圧油としてポンプ吐出圧油を前記操作ピストン部に導く第2の回路接続を形成する切換弁を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の双方向回転型アキシャルピストンポンプ。   When the swash plate is displaced to the large capacity side, the variable capacity mechanism forms a first circuit connection for reducing the pilot pressure by connecting the operating piston portion to the low pressure side flow path, and reduces the swash plate. 3. A switching valve that forms a second circuit connection that guides pump discharge pressure oil to the operation piston portion as pilot pressure oil when displacing to the capacity side is provided. A counter-rotating axial piston pump.
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