JPH0458069A - 液圧回転機 - 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〕 本発明は斜板型ポンプまたはモータ、斜軸型のポンプま
たはモータ等として用いられる液圧回転機に関する。

〔従来の技術〕

従来、斜板型液圧回転機として、例えば第３図に示した
ような容量可変式の斜板型液圧ポンプが知られている。

図において、１は液圧ポンプの本体を構成するケーシン
グを示し、該ケーシング１は筒状のセンタケーシング（
図示せず）と、このセンタケーシングの両端側を閉塞す
るフロントケーシングＩＡリヤケーシングＩＢとからな
り、フロントケーシングＩＡの内面には後述する斜板８
の凸湾曲面８Ａが摺動可能に嵌合する凹円弧状の凹湾曲
面ＩＣが形成されている。

２はケーシング１に軸受３等を介して回転自在に支持さ
れた回転軸を示し、該回転軸２は先端側が斜板８を貫通
してケーシング１外に突出し、エンジン等の原動機（図
示せず）によって回転駆動されるようになっている。

４はフロントケーシングＩＡ、　リヤケーシング１８間
に位置してケーシング１内に回転可能に設けられたシリ
ンダブロックを示し、該シリンダブロック４は回転軸２
の外周側にスプライン２Ａを介して嵌合し、該回転軸２
と一体的に回転するようになっている。そして、該シリ
ンダブロック４には回転軸２と同軸をなす仮想円（図示
せず）上に位置して周方向に所定間隔をもった、例えば
５個のシリンダ５，５．・・・が軸方向に穿設され、該
各シリンダ５の底部側には後述する分配弁板９の吸排ポ
ートと連通ずるシリンダポート５Ａ、５Ａ・・・がそれ
ぞれ形成されている。６，６．・・・はシリンダブロッ
ク４の各シリンダ５内に往復動可能に挿嵌されたピスト
ンを示し、該各ピストン６にはシリンダブロック４から
突出した先端部に球形部６Ａが形成されている。７，７
．・・・は各ピストン６の球形部６Ａに揺動可能に取付
けられた摺動部材としてのシューを示し、該各シュー７
は斜板８に設けられたシュー押え（図示せず）に案内さ
れつつ、斜板８の表面側を摺動する。

８はケーシング１内に位置してフロントケーシング１に
傾転可能に設けられた斜板を示し、該斜板８はフロント
ケーシングＩＡの凹湾曲面ＩＣに嵌合するように略半円
筒状に突出した凸湾曲面８Ａと、円板状に形成され、そ
の表面に各シュー７が摺動する平滑面としての摺動面８
Ｃが形成された円板部８Ｂとから大略構成されている。

９はリヤケーシングＩＢとシリンダブロック４との間に
位置してケーシング１内に設けられた円板状の分配弁板
を示し、該分配弁板９はリヤケーシングＩＢに固着され
、シリンダブロック４の端面と摺動回転可能に接触して
いる。そして、該分配弁板９には左、右に対向する一対
の吸排ポート１０．１１が層形状に形成されたている。

そして、前記各吸排ポート１０．１１はりャケーシング
ＩＢに設けた吸排通路１２．１３と常時連通すると共に
、シリンダブロック４が回転する間に各シリンダ５のシ
リンダポート５Ａと間歇的に連通、遮断されるようにな
っている。

従来技術による斜板型液圧ポンプは上述のごとき構成を
有するもので、次にその作動について、吸排通路１２側
を吸込側とし、吸排通路１３側を吐出側とした場合を例
に挙げて説明する。

まず、回転軸２を原動機によって回転駆動すると、シリ
ンダブロック４は回転軸２と一体的に回転し、分配弁板
９に対して摺動回転する。そして、各シュー７は斜板８
の摺動面８Ｃに設けたリング状のシュー押えによって案
内されつつ、シリンダブロック４．各ピストン６と共に
回転し、摺動面８Ｃ上を摺動し続ける。これによって、
各ピストン６は各シリンダ５内を往復動し、上死点から
下死点まで往動する吸込行程では、吸排通路１２から吸
排ポート１０を介して各シリンダＳ内に作動油を吸込み
、下死点から上死点に復動する吐出行程では各シリンダ
５内に吸込んだ作動油を高圧油として吸排ポート１１か
ら吸排通路１３へと吐出させる。即ち、従来技術では各
ピストン６はシリンダブロック４が１回転する間に吸込
行程と吐出行程を（り返すことによりポンプ作用が行わ
れる。

ポンプ作用が行なわれる間において、吐出行程時にシリ
ンダブロック４の端面と分配弁板９の摺接面との間に高
圧が作用し、この高圧によって第３図に示す如くシリン
ダブロック４と分配弁板９とを離反させる方向の開離力
Ｆが発生する。

一方、シリンダブロック４には各シリンダ５゜５、・・
・内のピストン油圧反力により第３図に示す如（シリン
ダブロック４を分配弁板９の方へ押し付ける押付力Ｒが
付与される。

ここで、開離力Ｆと押付力Ｒとの関係について説明する
。まず、シリンダブロック４には５個のシリンダ５が穿
設されているものとする。この場合、シリンダブロック
４が第４図および第５図中矢示方向に回転すると、その
回転に伴なって、各シリンダポート５Ａのうち、第４図
に示すように３個のシリンダポート５Ａが高圧側の吸排
ポート１１に連通している状態と、第５図に示すように
２個のシリンダポート５Ａが高圧側の吸排ポート１１に
連通している状態とがある。この結果、シリンダブロッ
ク４と分配弁板９との間に開離方向に作用する圧力作用
面積（第４図及び第５図中の斜線部分）は、第４図の状
態と第５図の状態では異なっている。

このため、第６図に実線で示すようにシリンダブロック
４の一回転中に開離力Ｆの大きさが変動し、高開離力発
生区間Ａと低開離力発生区間Ｂとが生じる。また、押付
力Ｒについても第４図、第５図に示すように３個のシリ
ンダポート５Ａが高圧側に連通ずる状態と、２個のシリ
ンダポート５Ａが高圧側に連通ずる状態とがある。この
ため、第６図に一点鎖線で示す如（、押付力Ｒも変動し
、高押付力区間Ａと低押付力区間Ｂとが生じる。さらに
、開離力Ｆはシリンダブロック４と分配弁板９との間の
摺動抵抗を低下させて機械効率を向上させる効果を有し
ているが、押付力Ｒよりも大きすぎると、シリンダブロ
ック４と分配弁板９との間に第８図に示す隙間Ｋが生じ
て流体が漏洩するという現象がある。そこで、押付力Ｒ
が開離力Ｆよりも犬となるように適宜設計し、シリンダ
ブロック４と分配弁板９との密着性を維持している。

［発明が解決しようとする課題］ 然るに、前述した従来技術による斜板型液圧回転機にお
いては、次のような問題点がある。

即ち、押付力Ｒと開離力Ｆが変動し、またシリンダブロ
ック４と分配弁板９との間に隙間Ｋが発生するのを防止
するために、押付力Ｒを開離力Ｆよりも大きく設計する
と、分配弁板９に第５図に示すような変動する力（ＹＺ
−ＷＸ）が作用することになる。この力は分配弁板９の
高圧側（吸排ポート１１側）に作用する平均的油圧反力
の着力点の変動分であって、この力が加振力として分配
弁板９に作用する。

ところが、分配弁板９とリヤケーシングＩＢは直接金属
接触状態で固着されているので、ケーシングｌ全体を振
動させることになり、騒音を発生させるという欠点があ
る。

また、シリンダ５内の液圧によりピストン６が押し付け
られ、第７図に示すようなスラストカＳラジアルカＷ、
斜板８に作用する力Ｆ、が発生する。このラジアル力Ｗ
が回転軸２に作用すると、当該回転軸２が撓み、この撓
みによってシリンダブロック４が転倒し、第８図に示す
ような隙間Ｋが生じてしまい、流体がこの隙間Ｋから漏
れて容積効率を低下させ、シリンダブロック４と分配弁
板９とに片当たりや焼き付きを起こすという欠点がある
。

本発明は前述した従来技術の問題点に鑑みなされたもの
で、ケーシングの振動を防止して騒音を低減させ、また
作動流体の漏洩を防止して容積効率を向上させると共に
摺動抵抗を低下させて機械効率を向上させることができ
るようにしだ液圧回転機を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明に係る液圧回転機が
採用する手段の特徴は、ケーシングと分配板との間に弾
性をもった材料からなり、前記分配弁板に設けた一対の
吸排ポートと連通ずる一対の副吸排ポートが穿設された
緩衝部材を配設したことにある。

この場合、前記緩衝部材としては、比較的硬質で、かつ
弾性をもったプラスチック材料を用いることができる。

また、鋼板間に弾性材が挟持された制振鋼板を用いるこ
とができる。

〔作用〕

このように構成することにより、押付力Ｒと開離力Ｆが
変動し、分配弁板に加振力が加わっても、リヤケーシン
グと分配弁板は緩衝部材を介して固着されているから、
ケーシング全体に振動が伝わることはなく、騒音の発生
を防止する。

また、シリンダ内の液圧によりピストンが押され回転軸
にラジアル力が加わって撓みが発生し、シリンダブロッ
クが転倒しても、弾性を有する緩衝部材で分配弁板が支
えられているので、シリンダブロックの転倒時に緩衝部
材が弾性変形することによって分配弁板が追従でき、シ
リンダブロッりと分配弁の間に隙間が生じるのを防止す
る。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について第１図、第２図に基づき
説明する。

第１図は本発明の第１の実施例に係り、液圧回転機とし
て斜板型液圧回転機を適用した場合を示している。なお
、第１図において、第３図に示す従来技術と同一構成要
素には同一符号を付し、その説明を省略する。

図中、２１は本実施例による緩衝部材で、該緩衝部材２
１はリヤケーシングＩＢと分配弁板９との間に固着して
配設されている。これにより、本実施例では従来技術の
如くリヤケーシングＩＢと分配弁板９が直接金属接触し
て固着されるのではなく、緩衝部材２１を介して固着さ
れる点で異なる。そして、緩衝部材２１にはりャケーシ
ングＩＢの吸排通路１２．１３と分配弁板９の吸排ポー
ト１０．１１とを常時連通する一対の副吸排ボーｌ−２
２，２３が設けられている。２４は緩衝部材２１をリヤ
ケーシングＩＢと分配弁板９との間で固着するビンであ
る。

ここで、本実施例の緩衝部材２１は弾性をもった比較的
硬質な材料が好適に用いられるものである。具体的には
、比較的硬質な樹脂材、例えばＰＥＥＫ系樹脂、ＰＥＳ
系樹脂、ｐｐｓ系樹脂等のエンジニアリングプラスチッ
クが用いられる。

また、２枚の鋼板間に弾性材を挟持してなる制振鋼板を
用いることもできる。なお、本実施例でいう弾性をもっ
た比較的硬質な材料とは軟質な天然ゴムや合成ゴム等に
比較して硬質であり、鉄等の金属材と比較して軟質な材
料をいうもので、押付力Ｒに対しては弾性変形して緩衝
機能を有するが、外力によって局部的に伸縮することの
ない材料が好ましい。

本実施例はこのように構成されるが、次にその動作につ
いて説明する。なお、本実施例による斜板型液圧回転機
をポンプとして用いた場合、ポンプ自体の基本的な動作
は従来技術の斜板型液圧回転機と同様であるので、その
説明は省略する。

然るに、従来技術と同様な理由により、分配弁板９に加
振力が作用したとしても、緩衝部材２１により振動が吸
収されるため、ケーシング１全体を振動させることはな
く、騒音を低減させることが可能となる。

また、従来技術のようにシリンダ５内の液圧によりピス
トン６が押されて、回転軸２にラジアル力Ｗが作用し、
該回転軸２が撓んでシリンダブロック４が転倒しても、
緩衝部材２１が弾性変形を起し、シリンダブロック４に
追従できるため、第８図のような隙間Ｋを生じることは
な（、容積効率を向上させることができる。

さらに、従来の設計に比較して押付力Ｒを開離力Ｆより
大きく設計しても、シリンダブロック４に分配弁板９が
追従できるので、片当りや焼き付きを起すこともな（、
機械効率を向上させ、寿命を延ばすこともできる。

次に、第２図は本発明の第２の実施例に係り、本実施例
の特徴は液圧回転機として斜軸型液圧回転機に適用した
ことにある。

図中、３１はケーシングで、該ケーシング３１は「＜」
字状のケーシング本体３１．　Ａとりャケーシング３１
Ｆとからなっている。３２は前記ケーシング３１内に軸
受３３を介して回転自在に支持された回転軸、３４は該
回転軸３２の先端に設けられたドライブディスクである
。

３５はケーシング３１内に回転軸３２と一体に回転する
ように設けられたシリンダブロックで、該シリンダブロ
ック３５には複数のシリンダ３６３６、・・・が穿設さ
れ、該各シリンダ３６にはピストン３７が往復動可能に
設けられ、該各ピストン３７の先端は球形部３７Ａとな
って、ドライブディスク３４に揺動自在に支持されてい
る。

３８はシリンダブロック３５の端面と摺接する分配弁板
で、該分配弁板３８には一対の吸排ポート３９．４０が
穿設され、該吸排ポート３９゜４０は後述する緩衝部材
４４の副吸排ポート４５４６を介してリヤケーシング３
１Ｂに設けた吸排通路４１．４２と連通している。

４３はシリンダブロック３５と分配弁板３８とのセンタ
リングを行い、かつ、該シリンダブロツり３５とドライ
ブディスク３４との傾転角度を設定するために、シリン
ダブロック３５を貫通して設けられたセンタシャフトで
、該センタシャフト４３の一端側は球形部４３Ａとなっ
て前記ドライブディスク３４に揺動可能に支持され、他
端側は分配弁板３８に挿入されている。

４４はリヤケーシング３１Ｂと分配弁板３８との間に配
設された緩衝部材で、該緩衝部材４４には一対の副吸排
ポート４５．４６が穿設されている。そして、前記緩衝
部材４４は第１の実施例と同様にビン（図示せず）を介
してリヤケーシング３１Ｂと分配弁板３８とに固着され
ている。ここで、本実施例による緩衝部材４４も第１の
実施例と同様に弾性をもった材料によって形成されてい
る。

本実施例はこのように構成されるが、斜軸型液圧回転機
としての作動は従来技術のものと格別変わるところがな
い。また、緩衝部材４４を設けることによる作用、効果
は第１の実施例と同様であるので省略する。

なお、第１の実施例では緩衝部材２１をビン２４を介し
て固着すものとして述べたが、該緩衝部材２１は接着、
焼き付は等の手段を用いてリヤケーシングＩＢと分配弁
板９と一体に固着してもよいものであり、この事は第２
の実施例による緩衝部材４４についても同様である。

また、緩衝部材２１（４４）は実施例で述べた樹脂材料
または制振鋼板に限ることなく、例えば弾性力の付与さ
れた金属製器ばねであって、剛性の高いものを用いても
よいものである。

さらに、第２の実施例による斜軸型液圧回転機は容量固
定式のものを例示したが、シリンダブロックをヨーク機
構によって傾転させるような容量可変式の液圧回転機と
してもよいことは勿論である。

［発明の効果］ 本発明に係る液圧回転機は以上詳細に述べた如くであっ
て、ケーシングと分配弁板との間に緩衝部材を配設する
構成としたから、ケーシング本体に発生する振動を防止
して騒音を低減することができ、またシリンダブロック
と分配弁板の間に隙間が発生するのを防止して容積効率
を向上させることができ、さらに、シリンダブロックと
分配弁板の片当りや焼き付きを防止して機械効率を向上
させ、液圧回転機の寿命を延ばすことができる等の効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係る斜板型液圧回転機
を示す要部拡大縦断面図、第２図は本発明の第２の実施
例に係る斜軸型液圧回転機を示す縦断面図、第３図ない
し第８図は従来技術に係り、第３図は従来技術による斜
板型液圧回転機の要部縦断面図、第４図、第５図は吸排
ポートとシリンダポートとの関係を異なる状態でそれぞ
れ示す説明図、第６図はシリンダブロックの回転角と開
離力および押圧力との関係を示す線図、第７図はピスト
ンに作用する力の関係を示す説明図、第８図はシリンダ
ブロックと分配弁板が開離した状態を示す模式的説明図
である。 １．３１・・・ケーシング、２，３２・・・回転軸、３
５・・・シリンダブロック、５．３６・・・シリン６．
３７・・・ピストン、９．３８・・・分配弁板、Ｉ　Ｌ
　　３９，４０・・・吸排ポート、１２゜４１．４２・
・・吸排通路、２１．４４・・・緩衝２２．２３，４５
．４６・・・副吸排ポート。 ４゜ ダ、 部材、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケーシングと、該ケーシング内に回転軸と一体に
   回転自在に設けられ、ピストンが往復動する複数のシリ
   ンダが穿設されたシリンダブロックと、前記ケーシング
   とシリンダブロックの端面との間に設けられ、前記各シ
   リンダと連通する一対の吸排ポートが穿設された分配弁
   板とからなる液圧回転機において、前記ケーシングと分
   配弁板との間には弾性をもった材料からなり、前記一対
   の吸排ポートと連通する一対の副吸排ポートが穿設され
   た緩衝部材を配設したことを特徴とする液圧回転機。
2. （２）前記緩衝部材は比較的硬質で、かつ弾性をもった
   プラスチック材料を用いてなる請求項（１）に記載の液
   圧回転機。
3. （３）前記緩衝部材は鋼板間に弾性材が挟持された制振
   鋼板を用いてなる請求項（１）に記載の液圧回転機。