JPH0521176U - 液圧ポンプ／モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】低速域から高速域まで広範囲に亘ってシリンダ
内圧変化を緩和できるとともに、そのような機能をポン
プ／モータの正逆何れの回転方向に対しても発揮できる
ようにする。 【構成】ポートプレート４上、高圧ポートＡの両端部Ａ
₀ 及び低圧ポートＢの両端部Ｂ₀ に向かって、始端側で
緩やかに横断面積変化を増大させ終端側にいくにつれ急
激に横断面積変化を増大させ最終端で該端部Ａ₀ 、Ｂ₀
に開口して終わるノッチＡ₁ 、Ａ₂ 、Ｂ₁ 、Ｂ₂ を連設
した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、各種の油圧機器分野等において広く利用される液圧ポンプ／モータ に関し、そのシリンダ内圧の急激な変化を緩和するために有効となる液圧ポンプ ／モータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ピストンを利用した液圧ポンプ／モータとして、斜板式、斜軸式、偏心式など 幾つかのタイプがある。そして、これらに共通の構造として、図８及び図９に模 式的に示すように、シリンダボア１０１ａを有したシリンダブロック１０１と、 前記シリンダボア１０１ａに突没可能に嵌装したピストン１０２と、このピスト ン１０２によって拡縮されるシリンダ室１０３を摺動シールするポートプレート （弁板）１０４と、このポートプレート１０４に高低圧を明確に区画するシール ランド１０４ａを隔てて開口した高圧ポートＡ及び低圧ポートＢとが具備されて おり、ピストン１０２の突没動作を随伴させつつシリンダ室１０３を高圧ポート Ａと低圧ポートＢに交互に連通させることにより、ポンプ作用又はモータ作用を 営み得るように構成されている。

【０００３】 しかし、このようなピストン式では、シリンダ室１０３が高圧ポートＡ又は低 圧ポートＢと連通を断った後、一定の回転位相の間シールランド１０４ａによっ て完全にブロックされ、しかる後に、次なる低圧ポートＢ又は高圧ポートＡに新 たに連通するように設計されている。このため、シリンダ室１０３がブロックさ れている間にシリンダ内部で予膨脹又は予圧縮が起こり、その結果、シリンダ室 １０３が次段の低圧ポートＢ又は高圧ポートＡに連通した瞬間のシリンダ室１０ ３とポートＢ（Ａ）間の圧力差によりポンプ／モータに振動や騒音が発生する問 題がある。

【０００４】 そこで、従来のポンプ／モータは、そのようなシリンダ室１０３における内圧 の急激な変化を緩和するための機構として、図１０に示す如く、ポンプ／モータ が図中右回転したとき死点Ｘ₁ 、Ｘ₂ に至る直前までシリンダ室１０３が高圧ポ ートＡ又は低圧ポートＢに有効に連通しているようにそれらの終端側のポート端 部ａ₀ 、ｂ₀ に死点直前まで伸びる延長部ａ₁ 、ｂ₁ を設けるとともに、死点Ｘ₁ 、Ｘ₂ を通過したシリンダ室１０３が速やかに次なる低圧ポートＢ又は高圧ポ ートＡに連通し得るように始端側のポート端部ａ₀ 、ｂ₀ よりも位相進み側に死 点直後から徐々に拡開するいわゆる三角ノッチｂ₂ 、ａ₂ を形成したものが開発 されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、三角ノッチａ₂ 、ｂ₂ は、図１１に示すように、横断面積が一 定の割合でポートＡ、Ｂの端部ａ₀ 、ｂ₀ に向かって拡開するものであるため、 高速回転時において、シリンダ室１０３がノッチａ₂ 、ｂ₂ を通過する時間が短 くなったときに、ノッチａ₂ 、ｂ₂ とシリンダ室１０３との間の流体の流出入量 が減少し、シリンダ室１０３がポートＡ、Ｂの端部ａ₀ 、ｂ₀ に開口するまでの 圧力差緩和作用が期待できなくなる不具合を生じる。これに対して、図１２に示 すように、切込み開始当初から横断面積を大きくとったノッチａ₃ 、ｂ₃ を設け ることもできるが、このようにすると、逆に低速回転時にシリンダ室１０３がノ ッチａ₃ 、ｂ₃ を通過する時間が長くなったときに、ノッチａ₃ 、ｂ₃ とシリン ダ室１０３との間の流体の流出入量が増大し、シリンダ室１０３がノッチａ₃ 、 ｂ₃ に開口した瞬間の圧力勾配が過大になって、圧力差緩和作用を果たさなくな る不具合を生じる。これらの不具合に加えて、従来のシリンダ内圧変化緩和機構 は、終端側のノッチ延長部ａ₁ 、ｂ₁ が単にポートＡ、Ｂと同じ形状で延長され ているに過ぎないので、ポンプ／モータが図中左回転したときに圧力補償が全く なされないという欠点がある。

【０００６】 本考案は、これらの課題を解決することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】 本考案は、かかる目的を達成するために、次のような構成を採用したものであ る。

【０００８】 すなわち、本考案に係る液圧ポンプ／モータは、複数のシリンダボアを有して なるシリンダブロックと、各シリンダボアに突没可能に嵌装したピストンと、こ れらのピストンによって拡縮されるシリンダ室を摺動シールするポートプレート と、このポートプレートにシールランドを隔てて開口した高圧ポート及び低圧ポ ートとを具備してなり、ピストンの突没動作を随伴させつつシリンダ室を高圧ポ ートと低圧ポートに交互に連通させることによりポンプ作用又はモータ作用を営 み得るように構成されたものにおいて、前記シールランド上、前記高圧ポートの 両端部及び低圧ポートの両端部に向かって、始端側で緩やかに横断面積変化を増 大させ終端側にいくにつれ急激に横断面積変化を増大させ最終端で該端部に開口 して終わるノッチをそれぞれ連設したことを特徴とする。

【０００９】

【作用】

このような構成のものであれば、シリンダ室がノッチ上を通過するとき、先ず ノッチ始端側で緩やかに開口面積が増大し、ノッチ終端側で急激に開口面積が増 大することになる。このため、高速回転時はノッチ終端側において十分な圧液の 逃げ量が得られて有効な内圧変化緩和作用が働き、低速回転時はノッチ始端側の 圧力勾配が小さくなって有効な内圧変化緩和作用が働くことになり、高速から低 速に亘って広範囲の運転領域で振動や騒音の発生を防止することができる。しか も、本考案はそのようなノッチを各ポートの両端部にそれぞれ設けているため、 ポンプ／モータが正逆いずれの方向に回転使用されてもそのような圧力補償機能 を有効に働かせることができる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図１〜図５を参照して説明する。

【００１１】 この液圧ポンプ／モータは、特願昭５６−１７５１９０号において提案された ラジアルピストンタイプのものである。同ポンプは、図１に示されるように、等 角位置に複数のシリンダボア１ａを有してなるシリンダブロック１と、各シリン ダボア１ａに放射方向に対して突没可能に嵌装したピストン２と、これらピスト ン２によって拡縮されるシリンダ室３を摺動シールするポートプレート４と、こ のポートプレート４上の２箇所に設定されたシールランド４ａを隔てて開口する 高圧ポートＡ及び低圧ポートＢとを具備してなり、ピストン２の突没動作を随伴 させつつシリンダ室３を高圧ポートＡと低圧ポートＢに交互に連通させることに よってポンプ作用又はモータ作用を営み得るように構成されている。ポートプレ ート４はシリンダブロック１を回転可能に支承するコーン面を有したピントルの 該コーン面上に設定されている。また、各ピストン２の基端部はトルクプレート ５の内周に常時摺接させてあり、このトルクプレート５に対して前記シリンダブ ロック１を偏心位置で同期回転させることにより、その偏心量に応じて前記シリ ンダ室３に容積変化が生じる仕組みになっている。

【００１２】 このような構成において、本実施例は、前記ポートプレート４上、高圧ポート Ａの両端部Ａ₀ 及び低圧ポートＢの両端部Ｂ₀ に向かって、図２〜図５に示す如 く、始端側で緩やかに横断面積変化を増大させ終端側にいくにつれ急激に横断面 積変化を増大させ最終端で該端部に開口して終わるノッチＡ₁ 、Ａ₂ 、Ｂ₁ 、Ｂ₂ を連設している。このようなノッチ形状は、曲線ＯＰ、ＯＱ（図３参照）に例 えば２次曲線、３次曲線等を与えることによって得ることができる。

【００１３】 このような構成のものであると、例えば、シリンダブロック１が図中右回転す るときには、シリンダ室３がポート端部Ａ₀ （Ｂ₀ ）に連通する手前で、先ずノ ッチＡ₁ （Ｂ₁ ）の始端側において緩やかにポートＡ（Ｂ）に対する開口面積が 増大してゆき、ノッチＡ₁ （Ｂ₁ ）の終端側に近付いたとき急激にその開口面積 が増大することになる。このため、高速回転時はノッチ終端側において十分な圧 液の逃げ量が確保されて内圧変化緩和作用が有効に働き、低速回転時はノッチ始 端側の圧力勾配が小さくなって内圧変化緩和作用が有効に働くことになる。その 結果、このものは高速から低速に亘って広範囲の運転領域で振動や騒音の発生を 防止することが可能になる。しかも、シリンダブロック１が図中左回転するとき は、前述したノッチＡ₁ 、Ｂ₁ の代わりにノッチＡ₂ 、Ｂ₂ が同等の内圧変化緩 和作用を営むことになり、このものは正逆何れの回転方向にも対応できるものと なる。

【００１４】 なお、本考案は上述した実施例に限定されるものではない。例えば、前記実施 例のノッチは２次曲線、３次曲線等を利用して形成されているが、図６に示すノ ッチＣや、図７に示すノッチＤのように、複数の溝ｃ、ｄを多段に連設して曲線 近似させてもよい。また、ノッチの断面形状も、多角形、円形など自由に設ける ことができる。さらに、本考案は斜板式、斜軸式のポンプ／モータにも適用可能 であり、その他の構成も本考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形実施すること ができる。

【００１５】

【考案の効果】

本考案に係る液圧ポンプ／モータは、以上のような形状のノッチを高、低圧ポ ートのそれぞれ両端部に連設したため、低速回転領域から高速回転領域まで広範 囲に亘ってシリンダ内圧変化緩和作用を働かせることができ、液圧ポンプ／モー タの正逆何れの回転方向に対しても対応できるものとなる。このため、流体式無 段変速機（ＨＳＴ）などに適用して極めて有用なものとなり得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を適用したピストンポンプ／
モータの横断面図。

【図２】同実施例においてポートが設けられているピン
トルを示す平面図。

【図３】同実施例のノッチ形状を示す図。

【図４】図３におけるIV−IV線断面図。

【図５】図３におけるV-V線断面図。

【図６】本考案の他の実施例を示す図３に対応した図。

【図７】本考案の他の実施例を示す図３に対応した図。

【図８】従来の液圧ポンプ／モータを示す模式的な断面
図。

【図９】従来例を示す図２に対応した平面図。

【図１０】従来例を示す図２に対応した平面図。

【図１１】従来例を示す図３〜図５に対応した図。

【図１２】従来例を示す図３〜図５に対応した図。

【符号の説明】

１…シリンダブロック １ａ…シリンダボア ２…ピストン ３…シリンダ室 ４…ポートプレート ４ａ…シールランド Ａ…高圧ポート Ａ₀ …端部 Ａ₁ 、Ａ₂ …ノッチ Ｂ…低圧ポート Ｂ₀ …端部 Ｂ₁ 、Ｂ₂ …ノッチ Ｃ、Ｄ…ノッチ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のシリンダボアを有してなるシリンダ
   ブロックと、各シリンダボアに突没可能に嵌装したピス
   トンと、これらのピストンによって拡縮されるシリンダ
   室を摺動シールするポートプレートと、このポートプレ
   ートにシールランドを隔てて開口した高圧ポート及び低
   圧ポートとを具備してなり、ピストンの突没動作を随伴
   させつつシリンダ室を高圧ポートと低圧ポートに交互に
   連通させることによりポンプ作用又はモータ作用を営み
   得るように構成された液圧ポンプ／モータにおいて、 前記シールランド上、前記高圧ポートの両端部及び低圧
   ポートの両端部に向かって、始端側で緩やかに横断面積
   変化を増大させ終端側にいくにつれ急激に横断面積変化
   を増大させ最終端で該端部に開口して終わるノッチをそ
   れぞれ連設したことを特徴とする液圧ポンプ／モータ。