JPH03194170A - 可変容量形ピストンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は傾き角を変化するよう斜板を揺動変位して吐出
量を変化する可変容量形ピストンポンプに関する。

〔従来の技術〕

この種可変容量形ピストンポンプは、たとえば実開昭６
３−５４８６８号公報に記載される如く、本体の空胴内
で回転駆動されるシリンダブロックのピストン孔に嵌挿
したピストンの先端を斜板に当接支持し、シリンダブロ
ックの回転により、斜板の傾き角に応じてピストンを往
復動させて液体をピストン孔に吸入し、吐出するように
している。

そして、斜板は、吐出量増大方向である、傾き角増大方
向に付勢され、吐出液体圧力が設定値に達すると、圧力
制御弁から吐出液体をシリンダ装置に導いて操作ピスト
ンにより斜板を付勢に抗し吐出量減少方向へと揺動変位
させ、吐出液体の圧力が設定値を越えないよう制御して
いる。

〔発明が解消しようとする問題点〕

このようなポンプは、一般に、液圧駆動回路を構成すべ
く、その吐出路を吐出管により切換弁等を介しアクチュ
エータに、吸込路を吸込管を介しタンクに接続するよう
設置されるのであるが、従来のポンプは、設置直後の駆
動時の如く、吸込管からシリンダブロックのピストン孔
までにタンクからの液体が呼び込まれておらず空気が存
在している状態で駆動すると、該空気が迅速に排出され
ず、液体の吐出が得られるまで長時間を要する問題点が
あった。

すなわち、前記設置直後の駆動では、まず、ピストン孔
等に存在する空気をアクチュエータへと吐出管に吐出す
る圧縮機作用が行なわれるが、ピストンは、軽量化の見
地から筒状であったり、斜板当接部をピストン孔内に連
通ずる通孔を有していたりするので、圧縮機でいう透き
間容積が太き（なって体積効率がわるくなり、そして、
吐出管に普通設けである逆止め弁を流通したり、吐出に
伴い吐出管内で圧縮されたりすることで、吐出空気圧は
大きくなるが、吐出空気圧が大きくなる程体積効率が一
層わるくなるため、迅速に空気を排出できないのである
。このため、液体が存在しないことによる潤滑不良から
の焼付を防止する見地より、予じめ空胴内を液体で満た
したうえ、断続的に駆動を繰り返す等、空気の排出に手
間と時間を要する作業を行なっていた。なお、このとき
、吐出管を大気開放すれば迅速な空気の排出が得られる
が、このような作業頻度がきわめて多いわけではないの
で、経済的見地から特に吐出管を大気開放するよう回路
構成されることが少く、また、定容量形のポンプであれ
ば並設したＩＪ　ＩＪ−）弁を空気排出に用いることも
可能であろうが、可変容量形であって普通リリーフ弁を
並設しないことが多いので、このような手段は利用でき
ないのである。

そこで本発明は、空気を迅速に排出して、液体の吐出が
短時間に得られる可変容量形ピストンポンプを実現しよ
うとするものである。

〔問題点を解消するための手段〕

このため本発明では、一端が開口する中空状のケース部
材及びケース部材の一端を覆ってケース部材に取り付け
た蓋部材を有し内部にタンクに接続される空胴を設けた
本体と、ピストンを摺動自在に嵌挿してタンクからの液
体が吸入、吐出されるピストン孔を有し空胴内で回転駆
動されるシリンダブロックと、ピストン端が当接支持さ
れると共に傾き角増大方向に付勢されて揺動自在に空胴
内に設けた斜板と、吐出液体の導入により付勢に抗して
斜板を揺動変位する操作ピストンを有したシリンダ装置
と、シリンダ装置に吐出液体を導きシリンダ装置を作動
する圧力制御弁を備え、蓋部材にはピストン孔から吐出
液体を外部に導く吐出路を設け、シリンダ装置と圧力制
御弁を蓋部材に具備させると共に、吐出路と圧力制御弁
、圧力制を 御弁とシリンダ装置が吐出路と圧力制御弁、圧力制御弁
とシリンダ装置に導く通路を蓋部材に設け、さらに蓋部
材には、空胴に開口した排出路を、吐出路と制御弁を接
続する通路に接続して設け、排出路には、吐出液体の圧
力増加により、空胴へと吐出液体を流通させる状態から
、空胴への流通を阻止するよう付勢に抗して移動する排
出弁体を介在している。

〔作　用〕

このような本発明の可変容量形ピストンポンプでは、ピ
ストン孔までタンクからの液体が呼び込まれていない状
態で駆動すると、まずピストン孔から吐出路へと空気を
吐出する圧縮機作用を行ない、吐出路へ吐出される空気
は、排出弁を流通して空胴内へ排出される。空胴内はタ
ンクに接続されてほぼ大気圧状態であるから、吐出路の
圧力が格別大きくならずに空気は迅速に空胴内へと排出
され、空気の排出に続き、ピストン孔にはタンクからの
液体が呼び込まれて吐出路に吐出されるから、短時間の
うちに液体の吐出が得られる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面によって説明する。

１は本体で、一端が開口した中空状のケース部材ＩＡと
、ケース部材ＩＡの開口を覆うようケス部材ＩＡに取り
付けた蓋部材ＩＢより形成し、内部には、ドレンポート
ＩＤより図示しないタンクに接続される空胴ＩＣが形成
されている。２は駆動軸で本体１に回転自在に支持され
て一端をケース部材ＩＡから突出している。３はシリン
ダブロックで駆動軸２にスプライン部２Ａにより一体回
転するよう結合されて空胴ＩＣ内に収容されている。４
はピストン孔でシリンダブロック３に周方向等間隔に複
数が、軸方向に設けである。８．９は蓋部材ＩＢに設け
た吸込路、吐出路であり、それぞれ蓋部材ＩＢがシリン
ダブロック３に摺接するよう具備している弁板５に貫設
したポート部８Ａ、９Ａを介してピストン孔４に連通可
能である。１０はピストン孔４に摺動自在に嵌挿したピ
ストンで、先端に有したシュー１ＯＡを斜板１１に当接
支持されている。斜板１１は、空胴ＩＣ内で傾き角を変
化できるよう揺動自在に支持されている。１２は押圧ピ
ストンで、蓋部材ＩＢに取り付けたシリンダ１３に作用
室１４を形成するよう摺動自在に嵌挿され、通路１４Ａ
により吐出路９から導く作用室１４内の液圧とばね１５
の作用力とにより、斜板１１に当接して、傾き角増大方
向へ揺動変位させるよう、斜板１１を付勢している。

１６はシリンダ装置であり、蓋部材ＩＢに、空胴ＩＣ内
へ突出するようシリンダ１６Ａを取り付け、シリンダ１
６Ａには、内部に作用室１６Ｂを形成するよう操作ピス
トン１６Ｃを摺動自在に外嵌している。そして、操作ピ
ストン１６Ｃは作用室１６Ｂに導かれる液圧により、斜
板１１を、前記押圧ピストン１２の付勢に抗して傾き角
減少方向に揺動変位するよう、斜板１１と当接可能であ
る。

なお、作用室１４に対する押圧ピストン１２の受圧面積
は、作用室１６Ｂに対する操作ピストン１６Ｃの受圧面
積より小さくなっている。また、１６Ｄは、斜板１１の
最大斜き角を規制する調整ねじである。１７は、弁本体
１７Ａを蓋部材ＩＢに取り付けて設けた圧力制御弁であ
り、内部に、ばね１７Ｂで押圧された弁体１７Ｃを摺動
自在に嵌合した弁孔１７Ｄを有する。そして、弁本体１
７Ｃと蓋部材ＩＢには、吐出路９と弁孔１７Ｄを接続す
る供給通路１８Ａ、１８Ｂ、作用室１６Ｂと弁孔１７Ｄ
を接続する出力通路１９Ａ、１９Ｂ１空胴ＩＣと弁孔１
７Ｄを接続する排出通路２ＯＡ、２０Ｂが形成されてい
る。そして、弁体１７Ｃは、供給通路１８Ａ１１８Ｂで
導き、弁体１７Ｇに作用する吐出路９の圧力が、はね１
７ＢＢに接続し、かつ、供給通路１８Ａ、４８Ｂと遮断
し、ばね１７Ｂに基づく設定圧力に達すると、はね１７
Ｂに抗して移動して、出力通路１９Ａ１１９Ｂを、供給
通路１８Ａ、１８Ｂに接続し、排出通路２ＯＡ、２０Ｂ
と遮断するようになっている。２１は、供給通路１８Ａ
に接続して、空胴ＩＣに開口するよう蓋部材ＩＢに設け
た排出路である。排出路２１には、流出弁座２２Ａと、
ばね２２Ｂにより流出弁座２２Ａから離座する方向に押
圧されたボールから成る弁体２２Ｃと、弁体２２Ｇの流
出弁座２２Ａからの離座方向移動量を規制する如く設置
された流入弁座２２Ｄを有した排出弁２２が介在設置さ
れている。そして排出弁２２は、供給通路１８Ａより導
く吐出路９の圧力がばね２２Ｂの押圧力に抗するよう弁
体２２Ｃに作用し、ここで、はね２２Ｂの押圧力は微小
に選ばれており、弁体２２Ｇは、前記吐出路９の圧力が
大気圧の場合は図示の如く流入弁座２２Ｄに着座して空
胴ＩＣへの流通を阻止しており、吐出路９の圧力が、ば
ね２２Ｂに抗するに十分なだけ、わずか大きくなれば、
流入弁座２２Ｄから離座して空胴ＩＣへの流通を許し、
さらに吐出路９の圧力が大きくなると、流出弁座２２Ａ
に着座して空胴ＩＣへの流通を阻止するようになってい
る。

次に本実施例の作動を説明する。

図示してないが、吸込路８は吸込管により液体を貯わえ
て大気圧状態のタンクに、また吐出路９は吐出管により
切換弁等を介しアクチュエータに接続され、ドレン孔１
０もまた前記タンクにドレン接続されてポンプが設置さ
れる。この設置完了時には、吸込管から吸込路８、ピス
トン孔４、さらに吐出路９、吐出管、また、空胴ＩＣに
液体は存在せず、空気で満たされ、各部は図示の状態に
ある。ここで駆動軸２を電動機等で回転駆動し、シリン
ダブロック３が回転されると、ピストン１０が往復動し
て、吐出路９へは空気が吐出される。この空気は、供給
通路１８Ａより、排出路２１に導かれ、微小な押圧力の
ばね２２Ｂに抗して排出弁２２の弁体２２Ｃを流入弁座
２２Ｄより離座させて空胴ＩＣに流通する。空胴ＩＣは
タンクにドレン接続されて大気圧程度であって、吐出路
９の空気圧力ははね２２Ｂに抗するに足る若干の圧力を
呈する程度で格別大きな圧力とはならないため、ピスト
ン１０とピストン孔４によって得られる圧縮機作用での
透き向容稍が大きい場合であっても吐出路９に吐出され
る空気は良好に空胴ＩＣに排出される。このため、前記
吸込管、吸込路８、ピストン孔４の空気は迅速に排出さ
れ、これに伴ってタンクからの液体が吸込管、吸込路８
、ピストン孔４へと呼びこまれ、短時間のうちに吐出路
９に液体が吐出されはじめる。なお、試験によると、短
時間のうちに液体がビスＩ・ン孔４へと呼び込まれる結
果、液体が存在しないことによる潤滑不良からの焼き付
き等の不具合は生じないことがわかった。液体が吐出路
９に吐出されはじめると、液体の一部は排出弁２２をへ
て空胴ＩＣへ流通する一方、一部は吐出管へと流通し、
短時間のうちに吐出路９の圧力が一層大きくなって排出
弁２２の弁体２２Ｇは排出弁座２２Ａに着座してに、空
胴ＩＣへは吐出路９から液体が供給されるから、駆動に
先立って空胴ＩＣを液体で満たす必要はない。

そして、−旦ピストン孔４までタンクからの液体が呼び
こまれれば、以後良好に吸込が維持され、吐出路９の圧
力が圧力制御弁１７のはね１７Ｂによる設定圧力に達す
ると、弁体１７Ｃが図示状態から移動して、出力通路１
９Ａ、１９Ｂを供給通路１８Ａ、１８Ｂに接続して排出
通路２０Ａ。

２０Ｂと遮断し、作用室１６Ｂに吐出路９からの液体を
導ひいて操作ピストン１６Ｇが前進作動し、押圧ピスト
ン１２による付勢に抗し、斜板１１を傾き角を減少する
よう揺動変位して吐出量を減少さぜ、吐出路９の圧力が
ばね１７Ｂによる設定圧力を越えて増大することを防止
する。次いで、吐出路９の圧力が減少すると、弁体１７
Ｃは図示状態へと移動し、出力通路１９Ａ、１９Ｂを排
出通路２ＯＡ、２０Ｂに接続して供給通路１８Ａ１１８
Ｂと遮断し、作用室１６Ｂの液体が空胴ＩＣに排出され
、斜板１１は抑圧ピストン１２による付勢で、操作ピス
トン１６Ｃを後退作動しつつ傾き角増大方向に揺動変位
し、吐出量が増大する。

そして、本実施例では、排出路２１が、可変容量形ピス
トンポンプが本来有している圧力制御弁１７のための供
給通路１８Ａに接続するよう形成されており、排出路２
１は、供給通路１８Ａにょって吐出路９に接続されて直
接吐出路９に接続する場合に比較し、短い長さとなって
加工が容易になり容易に形成できる。

また、排出弁２２は、弁体２２Ｃが着座する流入弁座２
２Ｄを有しており、これにより、吐出路９に接続した吐
出管を取り外したとき、みだりに空胴ＩＣ内の液体が外
部に流出することが防止される。しかし、このような流
入弁座２２Ｄと弁体２２、Ｃによる遮断作用は、前述の
空気排出にとって必須でなく、適宜省いてもよい。

そして、圧力制御弁１７は、弁本体１７Ａを蓋部材ＩＢ
と別体形成しているが、適宜一体形成できるものである
。

〔発明の効果〕

このように本発明は、一端が開口する中空状のケース部
材及びケース部材の一端を覆ってケース部材に取り付け
た蓋部材を有し内部にタンクに接続される空胴を設けた
本体と、ピストンを摺動自在に嵌挿してタンクからの液
体が吸入、吐出されるピストン孔を有し空胴内で回転駆
動されるシリンダブロックと、ピストン端が当接支持さ
れると共に傾き角増大方向に付勢されて揺動自在に空胴
内に設けた斜板と、吐出液体の導入により付勢に抗して
斜板を揺動変位する操作ピストンを有したシリンダ装置
と、シリンダ装置に吐出液体を導きシリンダ装置を作動
する圧力制御弁を備え、蓋部利にはピストン孔から吐出
液体を外部に導く吐出路を設け、シリンダ装置と圧力制
御弁を蓋部材に具備させると共に、吐出路と圧力制御弁
、圧力制御弁とシリンダ装置を吐出路と圧力制御弁、圧
力制御弁とシリンダ装置に導く通路を蓋部材に設け、さ
らに蓋部材には、空胴に開口した排出路を、吐出路と制
御弁を接続する通路に接続して設け、排出路には、吐出
液体の圧力増加により、空胴へと吐出液体を流通させる
状態から、空胴への流通を阻止するよう付勢に抗して移
動する排出弁体を介在しており、空気を迅速に排出して
、短時間のうちに液体の吐出が得られる。そしてさらに
、排出路からは、空気に引き続いて、排出弁の弁体で流
通が阻止されるまでの間、吐出路からの液体を空胴内に
流入させることができて、空気の排出に際し、予じめ空
胴内を液体で満たすことが不要となるから、作業を容易
にできる。

また、排出路は、吐出路と、可変容量形ピストンポンプ
が本来有している圧力制御弁とを接続する通路に接続し
て蓋部材に設けてあり、吐出路との接続が該通路によっ
て行なわれるから、排出路を吐出路に直接接続する場合
に比較し、短い長さで容易に形成できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す断面図。 １・・・本体、ＩＡ・・・ケース部材、ＩＢ・・・蓋部
材、ＩＣ・・・空胴、３・・・シリンダブロック、４・
・・ピストン孔、９・・・吐出路、１０・・・ピストン
、１１・・・斜板、１６・・・シリンダ装置、１６Ｃ・
・・操作ピストン、１７・・・圧力制御弁、１８Ａ１１
９Ａ・・・通路、２１・・・排出路、２２・・・排出弁
、２２Ｃ・・・弁体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一端が開口する中空状のケース部材及びケース部材の一
   端を覆ってケース部材に取り付けた蓋部材を有し内部に
   タンクに接続される空胴を設けた本体と、ピストンを摺
   動自在に嵌挿してタンクからの液体が吸入、吐出される
   ピストン孔を有し空胴内で回転駆動されるシリンダブロ
   ックと、ピストン端が当接支持されると共に傾き角増大
   方向に付勢されて揺動自在に空胴内に設けた斜板と、吐
   出液体の導入により付勢に抗して斜板を揺動変位する操
   作ピストンを有したシリンダ装置と、シリンダ装置に吐
   出液体を導きシリンダ装置を作動する圧力制御弁を備え
   、蓋部材にはピストン孔から吐出液体を外部に導く吐出
   路を設け、シリンダ装置と圧力制御弁を蓋部材に具備さ
   せると共に、吐出路と圧力制御弁、圧力制御弁とシリン
   ダ装置をそれぞれ接続して吐出液体をシリンダ装置に導
   く通路を蓋部材に設け、さらに蓋部材には、空胴に開口
   した排出路を、吐出路と制御弁を接続する通路に接続し
   て設け、排出路には、吐出液体の圧力増加により、空胴
   へと吐出液体を流通させる状態から、空胴への流通を阻
   止するよう付勢に抗して移動する排出弁体を介在してい
   る可変容量形ピストンポンプ。