JPH0422770A - 多連ピストンポンプの吸入装置 - 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、１台のアキシャルピストンポンプの１個のシ
リンダブロックから複数の独立した吐出流量を得る形式
の多連ピストンポンプに於ける吸入装置に関する。

（従来の技術） 従来、第１図に見られるように、ポンプハウジングａで
駆動軸すにより回転駆動される円筒状のシリンダブロッ
クＣ内にその回転軸方向に延びる複数のシリンダ室ｄＳ
ｄを形成し、各シリンダ室ｄ内にピストンｅを往復自在
に設け、該シリンダブロックＣの円形の端壁ｆに各シリ
ンダ室ｄへ連なる開口ｇ、ｇを第２図示のように、交互
に半径ＲＩ　　Ｒ２の異径の円弧ｈ１１上に形成し、更
に該端壁ｆに第３図示のような繭形の吸入口ｊと吐出口
ｋを備えた略円板状のコントロールプレートρを当接さ
せ、該吐出口ｋを夫々別個の吐出ボートｍ、ｎに連なり
且つ半径Ｒ，、Ｒ４の異径の円弧０、ｐ上に形成した複
数個ｋ　＋　　ｋ　２で構成するようにした多連ピスト
ンポンプが知られている（特開昭５２−３５３０４号公
報）。

この形式のポンプは、駆動軸すによりシリンダブロック
Ｃが回転駆動されると、ピストンｅが傾斜したハンガー
ｑにより押されて往復動し、吸入口ｊから吸入した流体
を２つの吐出口に、％に２から吐出ボートｍ、ｎへ吐出
する。該ピストンｅが同形で偶数本ならば、シリンダブ
ロックＣの１回転毎に同量の流体を吐出ボートｍ１ｎか
ら吐出させることができ、１個のシリンダブロックＣを
使用して２台のポンプを設けたと同様の２つの独立した
吐出流量を得ることができる。このポンプによれば、２
台のポンプを設備することが不要になるので、油圧ポン
プを使用する例えば建設機械等を小形化することができ
る利点がある。

（発明が解決しようとする課題） 上記の第１図示のピストンポンプの吸入性能は、シリン
ダブロックＣの端壁ｆに形成される開口ｇＳｇの面積に
よって決まり、第５図に示すようにその面積が大きけれ
ば（幅Ｗが広ければ）、ポンプを高速回転で駆動しても
第４図に示すようなその面積の小さいものよりも良好で
キャビテーション等の発生がない。

しかし乍ら、シリンダブロックＣがコントロールプレー
トｇの面に接しながら安定して回転するためには、ピス
トンｅ側に発生する油圧力と、シリンダブロックＣとコ
ントロールプレートΩ間の油圧力がバランスするような
形状に開口の幅を設定しなければならず、シリンダブロ
ックＣの開口形状は限られてくる。これを更に第６図及
び第７図に基づき説明すると、１本のピストンｅにより
発生する力（シリンダブロックＣをコントロールプレー
トρに押し付ける力）Ｆｌは、 Ｆｒ−（ｄ／２）”πｘＰ で表され、全体として、第８図、第９図示のような力が
発生する。Ｐは吐出圧力、ｄはピストン径である。また
、シリンダブロックＣとコントロールプレーＩＪとの環
状の摺接幅Ｗ。の部分に発生する油圧力（シリンダブロ
ックＣをコントロールプレートｇより引き離そうとする
力）をＦ。とすると、シリンダブロックＣが安定してコ
ントロールプレートβ上を摺動するためには、Ｆ、＞Ｆ
ｏを満足しなくてはならない。ここでＦ。は、シリンダ
ブロックＣ・コントロールプレー１４間に発生する吐出
側油圧力（近似的に台形となる）を吐出側に位置してい
るピストンｅの本数２で割った値を表す。

もし、Ｆｒ　＞Ｆｏを満足しない場合、第１０図示のよ
うに、シリンダブロックＣはコントロールプレートｇよ
り離れ、この部分より多量の漏れが発生し、必要な流量
を得ることが出来なくなる。

ピストン径ｄが決まった場合、自動的にＦ。

〉ＦｏよりＷ。の限界が決められ、吸入性能を上げる為
にシリンダブロックＣの開口ｇの幅Ｗを広げその面積を
大きくすることは出来ない。

本発明は、シリンダブロックをコントロールプレートよ
り引き離そうとする力を変更することなくシリンダブロ
ックの開口を大きくし、シリンダブロックの安定した摺
動を維持しながら吸入性能を向上することを目的とする
ものである。

（課題を解決するための手段） 本発明では、回転駆動される円筒状のシリンダブロック
内にその回転軸方向に延びる複数のシリンダ室を形成し
、各シリンダ室内にピストンを往復自在に設け、該シリ
ンダブロックの円形の端壁に各シリンダ室へ連なる開口
を交互に異径の円弧上に形成し、更に該端壁に繭形の吸
入口と吐出口を備えた略円板状のコントロールプレート
を当接させ、該吐出口を夫々別個の吐出′ボートに連な
り且つ異径の円弧上に形成した複数個で構成するように
したものに於て、該シリンダブロックの端壁に形成する
開口の幅を大きく形成し、該コントロールプレートに形
成される複数個の吐出口の幅を該開口の幅よりも小さく
形成することにより、前記目的を達成するようにした。

この場合、上記シリンダブロックの端壁に形成されるシ
リンダ室に連なる開口の幅をシリンダ室の半径よりも大
きく形成することが好ましい。

（作　用） シリンダブロックが回転駆動されると、従来のポンプと
同様に、その内部をピストンが往復動して吸入口から流
体を吸入し、複数の吐出口から吐出する作動を行うが、
該シリンダブロックの端壁に形成される開口の幅を大き
くし、コントロールプレートに形成される吐出口の幅を
該開口の幅よりも小さくすることにより、該開口の幅が
大きくなってもシリンダブロック・コントロールプレー
ト間に発生する吐出側油圧力（近似的に台形となる）を
吐出側に位置しているピストンの本数で割った値即ち前
記Ｆ。が増大することがなく、シリンダブロックの安定
した摺動を維持しながらしかも大きい開口として吸入性
能を向上させることが出来る。

（実施例） 本発明の実施例を図面第１１図に基づき説明すると、同
図に於いて、符号（１）はポンプハウジング、（２）は
該ポンプハウジング（１）の端部を閉塞するポートエン
ドカバーで、該ハウジング（１）と該カバー（２）に外
部へ延びる駆動軸（３）が軸受（４）　（４）により回
転自在に軸支される。該駆動軸（３）の中間部に形成し
たスプライン（５）に係合させて円筒状のシリンダブロ
ック（６）が設けられる。該シリンダブロック（６）内
にはその回転軸方向に延びる複数例えば偶数のシリンダ
室（７）　（７）が形成され、各シリンダ室（７）内に
ピストン（８）が往復自在に設けられる。各ピストン（
８）の頭部は、該ハウジング（１）の内部の軸受（９）
　（９）に揺動自在に支持され且つ適当な揺動手段によ
り揺動されるハンガー（１０）の板面に回転自在に当接
される。該シリンダブロック（８）の環状の端壁（１１
）は、円板状のコントロールプレート（１２）を介して
ポートエンドカバー（２）へ当接する。該シリンダブロ
ック（６）の端壁（１１）には各シリンダ室（７）へ連
なる開口（１３）（１３）が該シリンダ室（７）と同数
だけ形成され、該コントロールプレート（１２）には、
ポートエンドカバー（２）に設けられた１つの吸入ポー
ト（１４）と２つの吐出ポート（１５）（１，６）に通
じる吸入口（１７）と２つの吐出口（１ｇ）（１，９）
が形成される。

該シリンダブロック（６）の環状の端壁（１１）に形成
される例えば１０個の開口（１３）は、第１２図示のよ
うに、円弧状に形成され且つその回転中心（２０）から
の半径Ｒ１、Ｒ６が異なる円弧（２１）（２２）上に交
互に配置され、環状のコントロールプレート（１２）の
半分には、幅の広い吸入口（１７）が形成され、もう半
分には、吐出口（１８）（１９）が回転中心（２０）か
らの半径Ｒ７、Ｒ８が異なる円弧（２３）　（２４）上
に交互に配置される。

以上の構成は、従来の多連ピストンポンプの構成と略同
様であり、該駆動軸（３）によりシリンダブロック（６
）が回転駆動されると、ピストン（８）が傾斜したハン
ガー（１０）により押されて往復動し、吸入ボート（１
４）から吸入口（１７）及び開口（１３）を介してシリ
ンダ室（７）へ吸入した流体を、シリンダブロック（６
）の回転でシリンダ室（７）から開口（１３）及び２つ
の吐出口（１８）（１９）を介して吐出ボート（１５）
（１Ｂ）へ吐出する。該ピストン（８）が図示のように
同形で偶数本ならば、シリンダブロック（６）の１回転
毎に同量の流体を吐出ボート（１５）（１Ｂ）から吐出
させることができ、１個のシリンダブロック（６）を使
用して２台のポンプを設けたと同様の２つの独立した吐
出流量を得ることができることも従来のものと変わりが
ない。

本発明に於いては、シリンダブロック（６）の端壁（１
１）に形成される開口（１３）の幅Ｗ、を例えばピスト
ン（８）の半径以上に大きくし、コントロールプレート
（１２）に形成される各吐出口（１８）（１９）の幅Ｗ
２を該開口（１３）の幅Ｗ１よりも小さくしたもので、
この構成を採ることにより、該開口（１３）の幅Ｗ、が
大きくなっても、シリンダブロッククロ）とコントロー
ルプレート（１２）間に発生する吐出側油圧力（近似的
に台形となる）を吐出側に位置しているピストン（８）
の本数例えば５本で割った値が増大することがなく、シ
リンダブロック（６）がコントロールプレート（１２）
に接して安定した摺動を維持しながらしかも大きい開口
（１３）で良好な吸入性能を確保することが出来る。

その詳細は第１４図示の如であり、ピストン（８）の径
、ピストン（８）のピッチ径、幅Ｗ。が従来例と同様で
あっても、シリンダブロック（６）とコントロールプレ
ー）　（１２）間に台形状に発生する吐出側油圧力を吐
出側に位置するピストン（８）の本数で割った値Ｆ。が
大きくなることがなく、従ってピストン（８）により発
生するシリンダブロック（６）をコントロールプレート
（工２）に押し付ける力Ｆ１よりも小さいＦ。とする条
件が満足され、シリンダブロック（６）はコントロール
ブレー）　（１２）に密接しながら安定に回転し、漏れ
が少なくなり、大きな幅Ｗ１としたことによるシリンダ
ブロック（６）の摺動の不安定を来さずに吸入性能の向
上を達成出来る。

尚、ピストン（８）の径によっては、開口（１３）を３
種以上の径の円弧上に設け、吐出口も同様に３種以上の
径の円弧上に設けて、３系統以上の吐出を得ることも可
能である。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、１つのシリンダブロック
で複数系統の吐出を得る多連ポンプに於いて、シリンダ
ブロックの端壁に形成する開口の幅を大きく形成し、該
コントロールプレートに形成される複数個の吐出口の幅
を該開口の幅よりも小さく形成することにより、シリン
ダブロックの摺動の安定性を損なわすに該開口を大きく
形成することが可能になり、簡単な構成で多連ピストン
ポンプの吸入性能を向上させることができる等の効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の多連ピストンポンプの裁断側面図、第２
図及び第３図は第１図の■−■線及び■−■線截線面断
面図４図及び第５図はポンプの吸入性能の説明図、第６
図乃至第１０図はシリンダブロックのバランスの説明図
、第１１図は本発明の実施例の裁断側面図、第１２図及
び第１３図は第１１図のｘｎ−ｘｎ線及びＸ■−Ｘ■線
線断断面図第１４図は本発明の詳細な説明図である。 （６）・・・シリンダブロック （７）・・・シリンダ室 （８）・・・ピストン （１１）・・・端壁 （１２）・・・コントロールプレート （１３）・・・開口 （１５）（１Ｂ）・・・吐出ボート （１７）・・・吸入口 （１，８）（１９）・・・吐出口 Ｗｌ・・・開口の幅 Ｗ２・・・吐出口の幅 特許出願人　　内田油圧機器工業株式会社代　　　理　
　　人　　　北　　　　村　　　　欣　　　　　　１゛
１”　Ｆｌ’ニー’ 外３名 平成 年 月 日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．回転駆動される円筒状のシリンダブロック内にその
   回転軸方向に延びる複数のシリンダ室を形成し、各シリ
   ンダ室内にピストンを往復自在に設け、該シリンダブロ
   ックの円形の端壁に各シリンダ室へ連なる開口を交互に
   異径の円弧上に形成し、更に該端壁に繭形の吸入口と吐
   出口を備えた略円板状のコントロールプレートを当接さ
   せ、該吐出口を夫々別個の吐出ポートに連なり且つ異径
   の円弧上に形成した複数個で構成するようにしたものに
   於て、該シリンダブロックの端壁に形成する開口の幅を
   大きく形成し、該コントロールプレートに形成される複
   数個の吐出口の幅を該開口の幅よりも小さく形成したこ
   とを特徴とする多連ピストンポンプの吸入装置。
2. ２．上記シリンダブロックの端壁に形成されるシリンダ
   室に連なる開口の幅をシリンダ室の半径よりも大きく形
   成したことを特徴とする請求項１に記載の多連ピストン
   ポンプの吸入装置。
3. ３．回転駆動される円筒状のシリンダブロック内にその
   回転軸方向に延びる偶数個の同形のシリンダ室を形成し
   、各シリンダ室内にピストンを往復自在に設け、該シリ
   ンダブロックの円形の端壁に各シリンダ室へ連なる開口
   を交互に２種の異径の円弧上に形成し、更に該端壁に繭
   形の吸入口と吐出口を備えた略円板状のコントロールプ
   レートを当接させ、該吐出口を夫々別個の２個の吐出ポ
   ートに連なり且つ２種の異径の円弧上に形成した複数個
   で構成するようにしたものに於て、該シリンダブロック
   の端壁に形成する各開口の幅を該シリーンダ室の半径よ
   りも大きく形成し、該コントロールプレートに形成され
   る複数個の吐出口の幅を該開口の幅よりも小さく形成し
   たことを特徴とする請求項１に記載の多連ピストンポン
   プの吸入装置。