以下、本発明に係るアキシャルピストン式液圧ポンプの実施の形態を、可変容量型斜板式油圧ポンプに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1ないし図6は本発明の第1の実施の形態を示している。図中、1は本実施の形態で採用したアキシャルピストン式液圧ポンプとしての可変容量型斜板式油圧ポンプ(以下、油圧ポンプ1という)、2は該油圧ポンプ1の外殻を構成するケーシングで、該ケーシング2は、一端側がフロント底部3Aとなった段付筒状のケーシング本体3と、該ケーシング本体3の他端側を閉塞するようにケーシング本体3に設けられたリアケーシング4とにより構成されている。
また、ケーシング2のケーシング本体3には、図1に示すようにフロント底部3Aから軸方向に離間した位置にアクチュエータ取付部3Bが設けられ、該アクチュエータ取付部3Bは、ケーシング本体3の径方向外側へと突出している。そして、アクチュエータ取付部3B内には、後述の傾転アクチュエータ26等が設けられている。一方、ケーシング2のリアケーシング4には、後述の吸入通路23、吐出通路24,25等が形成され、これらの通路23,24,25は、後述の弁板18を介してシリンダ7,8内へと作動油(油液)を給排(吸入、吐出)させるものである。
5はケーシング2内を軸方向に伸長して回転可能に設けられた回転軸で、該回転軸5は、軸方向の一側がケーシング本体3のフロント底部3A内に軸受等を介して回転可能に取付けられ、他側はリアケーシング4に軸受等を介して回転可能に取付けられている。そして、ケーシング本体3のフロント底部3Aから軸方向に突出する回転軸5の一側(突出端側)には、例えば油圧ショベルの原動機が動力伝達機構(図示せず)等を介して連結され、この原動機により回転軸5は回転駆動される。
6はケーシング2内に回転軸5を介して回転可能に設けられたシリンダブロックで、該シリンダブロック6は、回転軸5の外周側にスプライン結合して取付けられ、回転軸5と一体に回転駆動される。また、シリンダブロック6には、後述する複数のシリンダ7,8がシリンダポート9,10と共に形成(穿設)され、シリンダブロック6の後側端面は、後述の弁板18と摺接する凹球面状の摺接面6Aとなっている。
7はシリンダブロック6に周方向に離間して同心円上に例えば72°の間隔をもって5個形成(穿設)された第1シリンダを示している。この第1シリンダ7は、シリンダブロック6内を軸方向に伸長して設けられている。そして、第1シリンダ7は、一端側となる前端側(図1および図3の右端側)がシリンダブロック6の前側端面に開口した筒部7Aと、該筒部7Aの他端側となる後端側(図1および図3の左端側)を閉塞する底部7Bとにより構成されている。また、第1シリンダ7の底部7B側には、後述の第1シリンダポート9が開口している。
8はシリンダブロック6に周方向に離間して同心円上に例えば72°の間隔をもって5個形成(穿設)された第2シリンダを示している。この第2シリンダ8は、シリンダブロック6の周方向に関して第1シリンダ7と交互に(互い違いに)配置され、シリンダブロック6内を軸方向に伸長して設けられている。そして、第2シリンダ8は、第1シリンダ7と同様に、一端側となる前端側(図1および図3の右端側)がシリンダブロック6の前側端面に開口した筒部8Aと、該筒部8Aの他端側となる後端側(図1および図3の左端側)を閉塞する底部8Bとにより構成されている。また、第2シリンダ8の底部8B側には、後述の第2シリンダポート10が開口している。
9はシリンダブロック6のうち後述の弁板18と摺接する摺接面6Aに開口する複数(第1シリンダ7と同数)の第1シリンダポートを示している。これら各第1シリンダポート9は、弁板18の吸入ポート19と吐出ポート20の内側ポート部21とに間欠的に連通され、第1シリンダ7内に作動油(油液)を流入,流出させるものである。
ここで、各第1シリンダポート9は、一端側となる前端側(図1および図3の右端側)が各第1シリンダ7の底部7Bに連通(接続)すると共に、他端側となる後端側(図1および図3の左端側)がシリンダブロック6の摺接面6Aに開口する内径側開口9Aとなっている。そして、内径側開口9Aは、シリンダブロック6の摺接面6Aのうち後述する吐出ポート20の内側ポート部21に対応する位置に配置され、各第1シリンダポート9は、内径側開口9Aを介して内側ポート部21に連通可能となっている。
10はシリンダブロック6のうち後述の弁板18と摺接する摺接面6Aに開口する複数(第2シリンダ8と同数)の第2シリンダポートを示している。これら各第2シリンダポート10は、弁板18の吸入ポート19と吐出ポート20の外側ポート部22とに間欠的に連通され、第2シリンダ8内に作動油(油液)を流入,流出させるものである。
ここで、各第2シリンダポート10は、一端側となる前端側(図1および図3の右端側)が各第2シリンダ8の底部8Bに連通(接続)すると共に、他端側となる後端側(図1および図3の左端側)は、シリンダブロック6の摺接面6Aに開口する外径側開口10Aとなっている。そして、外径側開口10Aは、シリンダブロック6の摺接面6Aのうち後述する吐出ポート20の外側ポート部22に対応する位置に配置され、各第2シリンダポート10は、外径側開口10Aを介して外側ポート部22に連通可能となっている。
即ち、本実施の形態の場合は、図4に示すように、各シリンダポート9,10の開口9A,10Aは、シリンダブロック6の内径側に配置される複数(5個)の内径側開口9Aと、該内径側開口9Aより径方向外側に配置される複数(5個)の外径側開口10Aとの、2組の配列として構成している。
この場合、図3に示すように、各第1シリンダポート9は、各第1シリンダ7の底部7B側から内径側開口9Aに向かうほど回転軸5に近付く方向に傾斜し、各第2シリンダポート10は、各第1シリンダ8の底部8B側から外径側開口10Aに向かうほど回転軸5に近付く方向に傾斜している。これにより、内径側開口9Aおよび外径側開口10Aを、シリンダブロック6の摺接面6Aのうち回転軸5の近傍(回転中心側)に配置している。即ち、本実施の形態の場合は、内径側開口9Aおよび外径側開口10Aを回転軸5の近傍(シリンダブロック6の内径側)に配置することにより、内径側開口9Aおよび外径側開口10Aの周速を小さくし、油圧ポンプ1の自吸性能を向上できるようにしている。
さらに、図6に示すように、各第1シリンダポート9の内径側開口9Aは、その開口縁(外形線)を、円弧状の内周縁9Bと、円弧状の外周縁9Cと、これら内周縁9Bと外周縁9Cとを連結する略直線状の端縁9D,9Eとにより形成している。そして、このうちの内周縁9Bを、外周縁9Cよりも、周方向に長く形成している。より具体的には、各内径側開口9Aは、後述の内側ポート部21に対応する曲率で円弧状に湾曲した眉形状の仮想開口11に対し、内周縁9Bの周方向両端を周方向に延長させている。これにより、各内径側開口9Aの周方向両端側に、仮想開口11の周方向両端側に対して略三角形状に延長された(広がった)延長部9Fを形成し、各内径側開口9Aを、全体として略台形状の開口として形成している。
一方、図6に示すように、各第2シリンダポート10の外径側開口10Aは、その開口縁(外形線)を、円弧状の内周縁10Bと、円弧状の外周縁10Cと、これら内周縁10Bと外周縁10Cとを連結する略直線状の端縁10D,10Eとにより形成している。そして、このうちの外周縁10Cを、内周縁10Bよりも、周方向に長く形成している。より具体的には、各外径側開口10Aは、後述の外側ポート部22に対応する曲率で円弧状に湾曲した眉形状の仮想開口12に対し、外周縁10Cの周方向両端を周方向に延長させている。これにより、各外径側開口10Aの周方向両端側に、仮想開口12の周方向両端側に対して略三角形状に延長された(広がった)延長部10Fを形成し、各外径側開口10Aを、全体として略台形状の開口として形成している。
これにより、各内径側開口9Aと各外径側開口10Aの開口面積を大きくしつつ、周方向に隣合う内径側開口9Aと外径側開口10Aとの間の離間寸法L1、即ち、内径側開口9Aと外径側開口10Aとの間のシリンダブロック6の肉厚L1を確保することができる。この結果、各内径側開口9Aと各外径側開口10Aとを通じてシリンダ7,8内に作動油を流入させるときの自吸性能を向上できると共に、シリンダブロック6の強度を確保することができる。
なお、内径側開口9Aと外径側開口10Aは、略三角形状に延長された周方向両端側の延長部9F,10Fの先端(頂部)を鋭角にした(尖らせた)ときに、その開口面積が最も大きくなる。即ち、内径側開口9Aの場合は、内周縁9Bと端縁9D,9Eとの接続部9Gを鋭角にし、外径側開口10Aの場合は、外周縁10Cと端縁10D,10Eとの接続部10Gを鋭角にしたときに、内径側開口9Aと外径側開口10Aの開口面積が最も大きくなる。
しかし、加工の都合上、図6に示すように、接続部9G,10Gを滑らかなR状(湾曲状)に形成しても、同様の効果を得ることができる。例えば、接続部9G,10Gの曲率半径R1,R2は、仮想開口11,12の周方向両端縁(半円弧部)の曲率半径R3,R4の半分以下とすることができる。
次に、13はシリンダブロック6の各シリンダ7,8内にそれぞれ往復動可能に挿嵌されたピストンで、該各ピストン13は、シリンダブロック6の回転に伴って第1,第2シリンダ7,8内を軸方向に摺動し、このときに、後述の吸入通路23側から第1,第2シリンダ7,8内に作動油を吸入しつつ、吸入した作動油を高圧の圧油として後述の吐出通路24,25側に吐出させるものである。
即ち、シリンダブロック6が1回転する間に、各ピストン13は、シリンダ7,8内を上死点から下死点に向けて摺動変位する吸入行程と、下死点から上死点に向けて摺動変位する吐出行程とを繰返す。そして、シリンダブロック6の半回転分に相当するピストン13の吸入行程では、後述の吸入通路23側からシリンダ7,8内に作動油を吸込み、シリンダブロック6の残りの半回転分に相当するピストン13の吐出行程では、ピストン13が各シリンダ7,8内の作動油を高圧の圧油として後述の吐出通路24,25側から外部の吐出配管へと吐出させるものである。
14は各ピストン13の軸方向一側(突出側)の端部に揺動可能に設けられたシューで、該各シュー14は、ピストン13からの押付力(油圧力)で後述する斜板16の平滑面16Bに押圧される。そして、各シュー14は、この状態で回転軸5、シリンダブロック6およびピストン13と一緒に回転することにより、リング状軌跡を描くように平滑面16B上を摺動するものである。
15はケーシング本体3のフロント底部3Aに設けられた斜板支持体で、該斜板支持体15は、図1に示す如く回転軸5の周囲に位置して斜板16の裏面側に配置され、ケーシング本体3のフロント底部3Aに固定されている。そして、斜板支持体15には、斜板16を傾転可能に支持する一対の傾転摺動面15Aが凹湾曲面として形成され、該各傾転摺動面15Aは回転軸5を挟んで左,右(または、上,下)に離間している。
16はケーシング2内に傾転可能に設けられた斜板で、該斜板16は、ケーシング本体3のフロント底部3A側に斜板支持体15を介して取付けられている。ここで、斜板16は、斜板本体16Aと、該斜板本体16Aの表面側に固定して設けられ摺動面としての平滑面16Bが形成された平滑板16Cとにより構成されている。また、斜板16(斜板本体16A、平滑板16C)の中央部には、回転軸5が隙間をもって挿通される挿通穴16A1,16C1が穿設されている。そして、斜板16は油圧ポンプ1の容量可変部を構成し、斜板16(斜板本体16A)の背面側は、斜板支持体15の各傾転摺動面15A上に傾転可能に当接されている。そして、斜板16は、後述の傾転アクチュエータ26により傾転駆動されるものである。
17は斜板16の側部に一体に形成された傾転レバーを示し、該傾転レバー17は、斜板16(斜板本体16A)の側部から後述の傾転アクチュエータ26側に向けて延設され、その先端側は傾転アクチュエータ26に回動可能に連結されている。そして、斜板16は、傾転レバー17を介して傾転アクチュエータ26により傾転されるものである。
18はシリンダブロック6の摺接面6Aとリアケーシング4との間に位置して該リアケーシング4側に固定して設けられた弁板で、該弁板18は、全体として円板状に形成されている。そして、弁板18の一側面(図1の右側面)側は、凸球面状の摺接面18Aとなり、該摺接面18Aには、動圧パッド18B(図2参照)を介してシリンダブロック6の摺接面6Aが摺接する構成となっている。
また、弁板18には、各シリンダ7,8と各シリンダポート9,10を介して間欠的に連通する吸入ポート19、吐出ポート20が設けられている。具体的には、図2に示すように、弁板18には、周方向に沿って円弧状に延びる単一の吸入ポート19と、後述の吐出ポート20とが穿設され、吸入ポート19はシリンダポート9,10に同時に連通するものである。
20は吸入ポート19と径方向で対向して弁板18に穿設された吐出ポートで、該吐出ポート20は、内側ポート部21と外側ポート部22とにより構成されている。ここで、内側ポート部21と外側ポート部22は、弁板18の径方向に互いに離間して周方向に延びる眉形状の長穴として形成されている。また、内側ポート部21は、第1シリンダ7に連通する第1シリンダポート9の内径側開口9Aと対応して径方向内側に配置されると共に、外側ポート部22は、第2シリンダ8に連通する第2シリンダポート10の外径側開口10Aと対応して径方向外側に配置されている。
そして、各ピストン13が第1,第2シリンダ7,8内を上死点位置から下死点位置へとストロークする吸入行程では、両方のシリンダポート9,10が吸入ポート19と連通し、吸入ポート19から第1,第2シリンダ7,8内に作動油が吸込まれる。
また、各ピストン13が第1,第2シリンダ7,8内を下死点位置から上死点位置へとストロークする吐出行程では、第1シリンダポート9と第2シリンダポート10とがそれぞれ吐出ポート20の内側ポート部21と外側ポート部22と個別に連通し、これにより第1,第2シリンダ7,8内の作動油はそれぞれ内側ポート部21と外側ポート部22とに向けて別々に吐出される。
23はリアケーシング4に設けられた1個の吸入通路で、該吸入通路23は、一端側が吸入ポート19と連通し、他端側は外部のタンクに配管(いずれも図示せず)を介して接続されるものである。
24はリアケーシング4に設けられた第1吐出通路で、該第1吐出通路24は、一端側が吐出ポート20の内側ポート部21と連通し、他端側は油圧アクチュエータに配管(いずれも図示せず)等を介して接続されている。
25はリアケーシング4に設けられた第2吐出通路で、該第2吐出通路25は、一端側が吐出ポート20の外側ポート部22と連通し、他端側は他の油圧アクチュエータに配管(いずれも図示せず)等を介して接続されている。
26はケーシング本体3のアクチュエータ取付部3B内に設けられた傾転アクチュエータで、該傾転アクチュエータ26は、図示しないレギュレータからの傾転制御圧が給排されることにより、傾転レバー17と一緒に斜板16を傾転駆動するものである。
27は各シュー14と各ピストン13の突出端部との間に位置して回転軸5に挿通されたリテーナで、該リテーナ27は、各シュー14を斜板16の平滑面16Bに当接させるものである。ここで、リテーナ27は、全体として環状な板体からなり、その中心部には軸挿通孔27Aが形成され、該軸挿通孔27Aの内周面には後述するリテーナガイド28の外周面が当接する構成となっている。また、リテーナ27のうち軸挿通孔27Aの周囲には、一定の角度間隔をもって複数個のシュー保持孔27Bが設けられ、該各シュー保持孔27Bによって、各シュー14を斜板16の平滑面16Bに当接した状態に保持する構成となっている。
28はリテーナ27とシリンダブロック6との間に位置して回転軸5に挿嵌されたリテーナガイドで、該リテーナガイド28は、リテーナ27の内周面に当接する外周面を有し、この外周面によってリテーナ27を斜板16に向けて押圧するものである。ここで、リテーナガイド28の内周側は、回転軸5に軸方向の移動を可能にスプライン結合され、リテーナガイド28とシリンダブロック6との間には、複数のばね(図示せず)が設けられている。そして、リテーナガイド28は、シリンダブロック6と一体に回転しつつ、各ばねのばね力によりリテーナ27を斜板16に向けて常時押圧し、シリンダブロック6は、各ばねのばね力により弁板18に向けて常時押圧される構成となっている。
本実施の形態による油圧ポンプ1は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。
まず、原動機によって回転軸5を回転駆動すると、シリンダブロック6が回転軸5と共に回転し、ピストン13の先端に設けたシュー14が斜板16の平滑面16B上を摺動する。そして、このときに各ピストン13は、第1,第2シリンダ7,8内を上死点位置から下死点位置へとストロークする吸入行程と、第1,第2シリンダ7,8内を下死点位置から上死点位置へとストロークする吐出行程とを繰返す。
この結果、タンク内の作動油(油液)を、吸入通路23、吸入ポート19を通じてシリンダポート9,10から第1,第2シリンダ7,8内に吸入しつつ、この吸入した油液を、圧油として第1,第2シリンダ7,8内から吐出ポート20(内側ポート部21、外側ポート部22)を通じて別々の吐出通路24,25に吐出させ(2組の油圧系統に分岐して吐出させ)、複数の油圧アクチュエータを独立して作動させる。
また、油圧ポンプ1のポンプ容量(圧油の吐出量)を調整する場合には、傾転アクチュエータ26によって斜板16の傾転角を変更し、各ピストン13のストローク量を増,減させることにより、ポンプ容量を可変に制御する。
ところで、油圧ポンプ1の自吸性能を向上するためには、各シリンダポート9,10の開口9A,10Aの開口面積を大きくすることが好ましい。ここで、例えば、各シリンダポート9,10の開口9A,10Aの形状を、図6に示す仮想開口11,12のような、内側、外側各ポート部21,22に対応する曲率で円弧状に湾曲した眉形状とした場合を考える。
この場合は、眉形状の仮想開口11,12の開口面積を大きくすべく、例えばその開き角、即ち、仮想開口11,12の周方向長さM1,M2を大きくすると、隣合う仮想開口11,12の周方向両端縁(半円弧状部分)が近接し、これら仮想開口11,12の離間寸法(肉厚)L1が小さくなる。各シリンダポート9,10の内部には、例えば35MPaといった大きな圧力が加わるため、離間寸法(肉厚)L1が小さくなると、シリンダブロック6の強度を確保しにくくなり、好ましくない。
一方、眉形状の仮想開口11,12の径方向寸法N1,N2寸法を大きくすると、シリンダブロック6の油圧バランスを取りにくくなる他、例えば仮想開口11,12の径方向外側の周速が速くなり、自吸性能を確保しにくくなる虞がある。
これに対し、本実施の形態によれば、各内径側開口9Aの内周縁9Bを外周縁9Cよりも周方向に長く形成し、各外径側開口10Aの外周縁10Cを内周縁10Bよりも周方向に長く形成する構成としている。このため、各内径側開口9Aと各外径側開口10Aの開口面積を大きくしつつ、周方向に隣合う内径側開口9Aと外径側開口10Aとの間の離間寸法(肉厚)L1を確保することができる。
即ち、図6に示すように、各内径側開口9Aは、内側ポート部21に対応する曲率で円弧状に湾曲した眉形状の仮想開口11に対し、内周縁9Bの周方向両端を周方向に延長させることにより、その開口面積を、仮想開口11の開口面積よりも延長部9F分、大きくしている。また、各外径側開口10Aは、外側ポート部22に対応する曲率で円弧状に湾曲した眉形状の仮想開口12に対し、外周縁10Cの周方向両端側を周方向に延長させることにより、その開口面積を、仮想開口12の開口面積よりも、延長部10F分を大きくしている。
この場合、各内径側開口9Aは、各外径側開口10Aから離れた側となる径方向内側の内周縁9Bを長くすると共に、各外径側開口10Aは、各内径側開口9Aから離れた側となる径方向外側の外周縁10Cを長くしている。このため、内径側開口9Aと各外径側開口10Aとの間の離間寸法L1を確保したまま、即ち、仮想開口11,12の離間寸法L1と同じとしたまま、各内径側開口9Aと各外径側開口10Aとの開口面積を、仮想開口11,12の開口面積に比べて大きくすることができる。これにより、各内径側開口9Aと各外径側開口10Aとの開口面積を大きくしつつ、内径側開口9Aと外径側開口10Aとの間のシリンダブロック6の肉厚L1を確保することができる。
換言すれば、各シリンダポート9,10の開口を眉形状の仮想開口11,12とした場合と比較して、開口面積が大きくなる分、作動油を吸込むときの該作動油の流路の面積を拡大することができ、その分、自吸性能(吸込み性能)を向上することができる。しかも、シリンダブロック6の肉厚L1を確保したまま、内径側開口9Aと外径側開口10Aの開口面積を大きくすることができ、シリンダブロック6の強度が低下することも防止できる。この結果、キャビテーションによる振動や騒音の発生、エロージョンによる耐久性の低下を抑制(回避)することができると共に、ポンプ効率、ポンプ容量、回転軸5の使用回転速度(許容回転速度)の向上を図ることができる。
さらに、本実施の形態によれば、図3に示すように、各シリンダポート9,10は、各シリンダ7,8の底部7B,8B側から内径側開口9A,外径側開口10Aに向かうほど回転軸5に近付く方向に傾斜させている。これにより、内径側開口9Aおよび外径側開口10Aを、シリンダブロック6の摺接面6Aのうち回転軸5の近傍(回転中心側)に配置している。このため、内径側開口9Aおよび外径側開口10Aの周速を小さくすることができ、この面からも、油圧ポンプ1の自吸性能を向上することができる。
次に、図7は本発明の第2の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、内径側開口の内径側半部を幅細の眉形状で周方向に延長すると共に外径側開口の外径側半部を幅細の眉形状で周方向に延長する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、上述した第1の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
図中、31は第1シリンダ7の底部7Bに連通(接続)する複数の第1シリンダポートを示し、32は第2シリンダ8の底部8Bに連通(接続)する複数の第2シリンダポートを示している。ここで、各シリンダポート31、32の開口31A,32Aは、シリンダブロック6の内径側に配置される複数の内径側開口31Aと、該各内径側開口31Aより径方向外側に配置される複数の外径側開口32Aとの、2組の配列として構成している。
そして、各内径側開口31Aは、その開口縁(外形線)を、円弧状の内周縁31Bと、円弧状の外周縁31Cと、略2分の1円弧状の内径側端縁31Dと、略4分の1円弧状の外径側端縁31Eと、これら外径側端縁31Eと内径側端縁31Dとを連結する接続縁31Fとにより形成している。そして、このうちの内周縁31Bを、外周縁31Cよりも、周方向に長く形成している。
より具体的には、各内径側開口31Aは、内側ポート部21に対応する曲率で円弧状に湾曲した眉形状の仮想開口11に対し、内周縁31Bの周方向両端を周方向に延長させている。そして、各内径側開口31Aの周方向両端側の内径側に、仮想開口11の周方向両端側に対して幅細の眉形状に延長した(広がった)延長部31Gを形成し、各内径側開口31Aを全体として略凸形状の開口として形成している。
一方、各外径側開口32Aは、その開口縁(外形線)を、円弧状の内周縁32Bと、円弧状の外周縁32Cと、略4分の1円弧状の内径側端縁32Dと、略2分の1円弧状の外径側端縁32Eと、これら外径側端縁32Eと内径側端縁32Dとを連結する接続縁32Fとにより形成している。そして、このうちの外周縁32Cを、内周縁32Bよりも、周方向に長く形成している。
より具体的には、各外径側開口32Aは、外側ポート部22に対応する曲率で円弧状に湾曲した眉形状の仮想開口12に対し、外周縁32Cの周方向両端を周方向に延長させている。そして、各外径側開口32Aの周方向両端側の外径側に、仮想開口12の周方向両端側に対して幅細の眉形状に延長した(広がった)延長部32Gを形成し、各外径側開口32Aを全体として略凸形状の開口として形成している。
本実施の形態は、上述の如き内径側開口31Aおよび外径側開口32Aを通じてシリンダ7,8内に作動油を吸込むと共にシリンダ7,8内から外部に作動油を吐出させるもので、その基本的作用については、上述した第1の実施の形態によるものと格別差異はない。
特に、本実施の形態の場合は、内径側開口31Aおよび外径側開口32Aの開口面積を、上述した第1の実施の形態の内径側開口9Aおよび外径側開口10Aの開口面積よりもさらに大きくすることができ、自吸性能のさらなる向上を図ることができる。
しかも、内径側開口31Aおよび外径側開口32Aは、眉形状の仮想開口11,12を形成した後、エンドミル等を用いて仮想開口11,12の周方向両端側に延長部31G,32Gを形成することにより、全体として略凸形状の開口として形成することができる。このため、内径側開口31Aおよび外径側開口32Aの加工の容易化を図ることができる。
次に、図8は本発明の第3の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴も、内径側開口の内径側半部を幅細の眉形状で周方向に延長すると共に外径側開口の外径側半部を幅細の眉形状で周方向に延長する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、上述した第1の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
図中、41は第1シリンダポートを示し、42は第2シリンダポートを示している。これら第1,第2シリンダポート41、42の開口41A,42Aは、シリンダブロック6の内径側に配置される複数の内径側開口41Aと、該各内径側開口41Aより径方向外側に配置される複数の外径側開口42Aとの、2組の配列として構成している。
そして、各内径側開口41Aは、その開口縁(外形線)を、円弧状の内周縁41Bと、円弧状の外周縁41Cと、略2分の1円弧状の内径側端縁41Dと、該内径側端縁41Dと外周縁41Cとを滑らかに連結させる曲線状の接続縁41Eとにより形成している。そして、このうちの内周縁41Bを、外周縁41Cよりも、周方向に長く形成している。
より具体的には、各内径側開口41Aは、内側ポート部21に対応する曲率で円弧状に湾曲した眉形状の仮想開口11に対し、内周縁41Bの周方向両端を周方向に延長させている。そして、各内径側開口41Aの周方向両端側の内径側に、仮想開口11の周方向両端側に対して幅細の眉形状に延長した(広がった)延長部41Fを形成し、各内径側開口41Aを全体として略凸形状の開口として形成している。この場合、延長部41Fは、滑らかに湾曲した接続縁41Eにより形成することにより、上述した第2の実施の形態の延長部31Gよりも面積を大きくすることができる。
一方、各外径側開口42Aは、その開口縁(外形線)を、円弧状の内周縁42Bと、円弧状の外周縁42Cと、略2分の1円弧状の外径側端縁42Dと、該外径側端縁42Dと内周縁42Bとを滑らかに連結させる曲線状の接続縁42Eとにより形成している。そして、このうちの外周縁42Cを、内周縁42Bよりも、周方向に長く形成している。
より具体的には、各外径側開口42Aは、外側ポート部22に対応する曲率で円弧状に湾曲した眉形状の仮想開口12に対し、外周縁42Cの周方向両端を周方向に延長させている。そして、各外径側開口42Aの周方向両端側の外径側に、仮想開口12の周方向両端側に対して幅細の眉形状に延長した(広がった)延長部42Fを形成し、各外径側開口42Aを全体として略凸形状の開口として形成している。この場合、延長部42Fは、滑らかに湾曲した接続縁42Eにより形成することにより、上述した第2の実施の形態の延長部32Gよりも面積を大きくすることができる。
本実施の形態は、上述の如き内径側開口41Aおよび外径側開口42Aを通じて作動油の吸込みと吐出とを行うもので、その基本的作用については、上述した第1の実施の形態によるものと格別差異はない。
特に、本実施の形態の場合は、内径側開口41Aおよび外径側開口42Aの開口面積を、上述した第2の実施の形態の内径側開口31Aおよび外径側開口32Aの開口面積よりもさらに大きくすることができ、自吸性能のさらなる向上を図ることができる。
また、上述した第1の実施の形態では、内径側開口9Aと外径側開口10Aとの周方向両端縁が、略直線状の端縁9D,9E,10D,10Eにより対向する構成となっているのに対して、本実施の形態の場合は、内径側開口41Aと外径側開口42Aとの周方向両端縁が、滑らかに湾曲した曲線状の接続縁41E,42Eにより対向する構成となっている。これにより、内径側開口41Aと外径側開口42Aとの間の肉厚を十分に確保できるようにしている。
次に、図9は本発明の第4の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、シリンダポートの開口を各内径側開口と各外径側開口と各中間側開口との3組の配列として構成すると共に、各中間側開口の周方向両端縁を周方向に三角形状に突出させる構成としたことにある。なお、本実施の形態では、上述した第1の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
図中、51は第1シリンダポートを示し、52は第2シリンダポートを示し、53は第3シリンダポートを示している。これら各シリンダポート51,52,53の開口51A,52A,53Aは、シリンダブロック6の内径側に配置される複数の内径側開口51Aと、該各内径側開口51Aより径方向外側に配置される複数の外径側開口52Aと、これら各外径側開口52Aと各内径側開口51Aとの間に配置される複数の中間側開口53Aとの、3組の配列として構成している。
そして、各内径側開口51Aは、上述した第1の実施の形態の内径側開口9Aと同様のもので、その開口縁(外形線)を、円弧状の内周縁51Bと、円弧状の外周縁51Cと、これら内周縁51Bと外周縁51Cとを連結する直線状の端縁51D,51Eとにより形成している。そして、各内径側開口51Aの周方向両端側には、仮想開口11の周方向両端側に対して略三角形状に延長された(広がった)延長部51Fが形成され、各内径側開口51Aを、全体として略台形状の開口として形成している。
また、各外径側開口52Aは、上述した第1の実施の形態の外径側開口10Aと同様のもので、その開口縁(外形線)を、円弧状の内周縁52Bと、円弧状の外周縁52Cと、これら内周縁51Bと外周縁52Cとを連結する直線状の端縁52D,52Eとにより形成している。そして、各外径側開口52Aの周方向両端側には、仮想開口12の周方向両端側に対して略三角形状に延長された(広がった)延長部52Fが形成され、各外径側開口51Aを、全体として略台形状の開口として形成している。
一方、各中間側開口53Aは、その開口縁(外形線)を、円弧状の内周縁53Bと、円弧状の外周縁53Cと、これら内周縁53Bと外周縁53Cとを連結する端縁53D,53Eとにより形成している。そして、端縁53D,53Eは、周方向に突出した略二等辺三角形状とし、これにより、各中間側開口53Aの周方向両端側を周方向に突出させている。即ち、各中間側開口53Aの周方向両端側には、円弧状に湾曲した眉形状の仮想開口54に対して周方向に延長された(広がった)延長部53Fが形成されている。
なお、図示は省略するが、本実施の形態では、弁板に設ける吐出ポートを、各内径側開口51Aと対応する内側ポート部と、各外径側開口52Aと対応する外側ポート部と、各中間側開口53Aと対応する中間側ポート部とにより構成する。そして、内側ポート部、外側ポート部、中間側ポート部を通じてそれぞれ別々の吐出通路に吐出させ(3組の油圧系統に分岐して吐出させ)、複数の油圧アクチュエータを独立して作動させる。
本実施の形態は、上述の如き内径側開口51A、外径側開口52Aおよび中間側開口53Aを通じて作動油の吸込みと吐出とを行うもので、その基本的作用については、上述した第1の実施の形態によるものと格別差異はない。
特に、本実施の形態によれば、各シリンダポート51,52,53の開口51A,52A,53Aを複数の内径側開口51Aと複数の外径側開口52Aと複数の中間側開口53Aとにより構成すると共に、各中間側開口53Aの周方向両端縁を周方向に突出させる構成としている。このため、各内径側開口51Aと各外径側開口52Aと各中間側開口53Aの開口面積を大きくしつつ、周方向に隣合うこれら内径側開口51Aと中間側開口53Aと外径側開口52Aとの間の離間寸法(肉厚)を確保することができる。これにより、シリンダポート51,52,53の開口51A,52A,53Aを、各内径側開口51Aと各外径側開口52Aと各中間側開口53Aとの3組の配列として構成した場合でも、シリンダブロック6の強度を確保しつつ自吸性能を向上することができる。
次に、図10ないし図16は本発明の第5の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、各シリンダポートの断面形状をその開口からシリンダの底部に進むに従って略台形状から略半円形状に変化するように構成したことにある。なお、本実施の形態では、上述した第1の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
図中、61は第1シリンダポートを示し、62は第2シリンダポートを示している。これら第1,第2シリンダポート61、62の開口61A,62Aは、シリンダブロック6の内径側に配置される複数の内径側開口61Aと、該各内径側開口61Aより径方向外側に配置される複数の外径側開口62Aとの、2組の配列として構成している。
そして、各内径側開口61Aは、上述した第1の実施の形態の内径側開口9Aと同様のもので、その開口縁(外形線)は、全体として略台形状に形成されている。また、各外径側開口62Aは、上述した第1の実施の形態の外径側開口10Aと同様のもので、その開口縁(外形線)は、全体として略台形状に形成されている。
さらに、本実施の形態の場合は、図11ないし図16に示すように、各シリンダポート61、62の断面形状を、その開口61A,62Aからシリンダ7,8の底部7B,8Bに進むに従って、略台形状から略半円形状に変化するように構成している。より具体的には、各第1シリンダポート61は、開口61Aからシリンダ7の底部7Bに進むに従って径方向寸法K1がK11<K12<K13となるように大きくなり、かつ、開口61Aとシリンダ7の底部7Bとの間で断面積がほぼ一定となるよう形成している。また、各第2シリンダポート62も、開口62Aからシリンダ8の底部8Bに進むに従って径方向寸法K2がK21<K22<K23となるように大きくなり、かつ、開口62Aとシリンダ8の底部8Bとの間で断面積がほぼ一定となるよう形成している。
即ち、各シリンダポート61、62は、その径方向寸法K1,K2が、開口61A,62Aからシリンダ7,8の底部7B,8Bに進む程大きくなっている点で、第1の実施の形態のシリンダポート9,10と異なるものである。
本実施の形態は、上述の如きシリンダポート61、62を通じて作動油の吸込みと吐出とを行うもので、その基本的作用については、上述した第1の実施の形態によるものと格別差異はない。
特に、本実施の形態によれば、各シリンダポート61、62の径方向寸法K1,K2をシリンダ7,8の底部7B,8Bに進むに従って大きくし、かつ、各シリンダポート61、62の断面積を開口61A,62Aとシリンダ7,8の底部7B,8Bとの間でほぼ一定となるよう構成している。このため、各シリンダポート61、62の断面積を確保しつつ周方向に隣合うシリンダポート61、62の間の離間寸法(肉厚)を確保することができる。これにより、さらなる自吸性能の向上とシリンダブロック6の強度の確保とを図ることができる。
次に、図17ないし図18は本発明の第6の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、シリンダの底部側に内径寸法が大きくなった拡径部を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、上述した第1の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
71は第1シリンダを示し、該第1シリンダは、上述した第1の実施の形態の第1シリンダ7と同様に、一端側となる前端側(図10の右端側)がシリンダブロック6の前側端面に開口した筒部71Aと、該筒部71Aの他端側となる後端側(図10の左端側)を閉塞する底部71Bとにより構成されている。そして、本実施の形態による第1シリンダ71は、底部71B側に位置して内径寸法が大きくなった拡径部71Cを設けている。
72は第2シリンダを示し、該第2シリンダは、上述した第1の実施の形態の第2シリンダ8と同様に、一端側となる前端側(図10の右端側)がシリンダブロック6の前側端面に開口した筒部72Aと、該筒部72Aの他端側となる後端側(図10の左端側)を閉塞する底部72Bとにより構成されている。そして、本実施の形態による第2シリンダ72は、底部72B側に位置して内径寸法が大きくなった拡径部72Cを設けている。
ここで、第1,第2シリンダ71,72の内周面の加工にホーニング加工等の研磨加工を用いる場合、工具の形状からシリンダ71,72の底部71B,72Bに内径寸法が大きくなった部位(拡径部)を設ける必要があるが、本実施の形態の場合は、この部位の内径を大きくすることにより、シリンダポート9,10とシリンダ71,72との連通面積を大きくするための拡径部71C,72Cを設ける構成としている。
本実施の形態は、上述の如き拡径部71C,72Cが設けられたシリンダ71,72を通じて作動油の吸込みと吐出とを行うもので、その基本的作用については、上述した第1の実施の形態によるものと格別差異はない。
特に、本実施の形態によれば、シリンダ71,72の底部71B,72B側に拡径部71C,72Cを設ける構成としているので、シリンダポート9,10とシリンダ71,72との連通面積を大きくすることができ、簡素な形状でシリンダポート9,10の断面積を拡大することができる。これにより、さらなる自吸性能の向上を図ることができる。
なお、上述した各実施の形態では、シリンダブロック6に第1,第2シリンダ7,8を同心円上に配置した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば、第1シリンダに対して第2シリンダをシリンダブロックの径方向外側または内側にずらして配置してもよい。
さらに、上述した各実施の形態では、アキシャルピストン式液圧ポンプとして、可変容量型の斜板式油圧ポンプを例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば、容量固定型の斜板式油圧ポンプ、斜軸式油圧ポンプ等の他の形式の液圧ポンプに適用してもよい。