JPH0587041A - アキシヤルピストン式ダブル型油圧ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アキシャルピストン式ダブル型油圧ポンプに
おいて、ポンプから吐出される油液の吐出圧力脈動を低
減させ、ポンプ単体の振動を防止する。 【構成】 弁板１５におけるシリンダブロック２１，２
１´の相対回転は、駆動側のシリンダブロック２１の各
シリンダポート２２（ａ〜ｇ）および従動側のシリンダ
ブロック２１´の各シリンダポート２２´（ａ´〜ｇ
´）とが弁板１５の駆動側の各ポート１６，１７および
従動側の各ポート１６´，１７´を連通する切換タイミ
ングを角度θ（例えばシリンダが７本のとき、π／７
［rad ］）だけずらして設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２個の斜板型油圧ポン
プまたは斜軸型油圧ポンプを単一のケーシング内に設け
たアキシャルピストン式ダブル型油圧ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、アキシャルピストン式ダブル型油
圧ポンプとして、例えば図３ないし図５に示すような斜
軸式ダブル型油圧ポンプが知られている。ここで、第２
側となる従動側の構成要素のうち第１側となる駆動側と
同一構造のものにはダッシュ（´）を付して従動側の説
明を省略する。

【０００３】図中、１はケーシングを示し、該ケーシン
グ１は略「く」字状の筒状に形成されたケーシング本体
１Ａと、該ケーシング本体１Ａの一側端面に固着された
ミッションケーシング１Ｂと、前記ケーシング本体１Ａ
の他側端面に固着されたヘッドケーシング１Ｃとから構
成されている。

【０００４】２は前記ケーシング本体１Ａ内に軸受３，
３を介して回転自在に軸支された駆動側回転軸を示し、
該駆動側回転軸２の一側はミッションケーシング１Ｂ外
に突出され、図示しないエンジン等の駆動源に連結さ
れ、他側端部には円板状のドライブディスク２Ａが一体
に形成されている。そして、軸方向中間部付近には前記
ミッションケーシング１Ｂ内に位置して駆動側歯車４が
スプライン結合されている。

【０００５】５は駆動側回転軸２と平行に位置し、前記
ケーシング本体１Ａ内に軸受３，３を介して回転自在に
軸支された従動側回転軸を示し、該従動側回転軸５の一
側端部には前記駆動側歯車４に噛合する従動側歯車６が
スプライン結合され、他側端部には円板状のドライブデ
ィスク５Ａが一体に形成されている。

【０００６】７，７´はケーシング１内に回転軸２，５
と共にそれぞれ回転するよう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７，７´には中心軸に
沿って一側端面に開口するセンタシャフト挿通穴８，８
´が穿設されると共に、該挿通穴８，８´を中心に軸方
向に複数本（例えば７本）のシリンダ９，９´が穿設さ
れ、他側端面は凹球面状に形成された摺動面１０，１０
´となっている。また、シリンダブロック７，７´には
該摺動面１０，１０´に開口し、各シリンダ９，９´と
連通する複数個のシリンダポート１１，１１´（１本の
み図示）が形成されている。

【０００７】１２，１２´はセンタシャフトを示し、該
センタシャフト１２，１２´はシリンダブロック７，７
´のセンタリングを行なうために前記センタシャフト挿
通穴８，８´に挿通され、一端側は球形状継手部１２
Ａ，１２Ａ´を介して前記ドライブディスク２Ａ，５Ａ
に揺動自在に連結され、他端側は後述する弁板１５に挿
入されている。そして、シリンダブロック７，７´とセ
ンタシャフト１２，１２´との間にはばね１３，１３´
が張設され、該ばね１３，１３´によってシリンダブロ
ック７，７´に弁板１５への初期荷重を与えている。

【０００８】１４，１４，…および１４´，１４´，…
はシリンダブロック７，７´の各シリンダ９，９´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
１４，１４´の一端側には球形状継手部１４Ａ，１４Ａ
´が設けられ、該継手部１４Ａ，１４Ａ´はドライブデ
ィスク２Ａ，５Ａに揺動可能に連結されている。

【０００９】１５は弁板を示し、該弁板１５は長方形状
の板材からなり、該弁板１５の前面側には一対の凸球面
状の切換面１５Ａ，１５Ａ´が形成され、該切換面１５
Ａ，１５Ａ´に対して前記シリンダブロック７，７´の
摺動面１０，１０´がそれぞれ摺接しつつ回転するよう
になっている。また、該弁板１５の背面側は平坦面とな
り、ヘッドケーシング１Ｃに固着されている。さらに、
前記切換面１５Ａ，１５Ａ´の中心には前記センタシャ
フト１２，１２´の先端側が挿入される挿入穴１５Ｂ，
１５Ｂ´が形成されている。

【００１０】１６，１６´は吸入ポートを示し、該吸入
ポート１６，１６´は前記弁板１５の切換面１５Ａ，１
５Ａ´のそれぞれ内側に位置し、前面側から背面側に貫
通するように半円弧の眉形状に形成されている。１７，
１７´は吐出ポートを示し、該吐出ポート１７，１７´
は前記弁板１５の切換面１５Ａ，１５Ａ´のそれぞれ外
側に位置し、前面側から背面側に貫通するように半円弧
の眉形状に形成されている。

【００１１】１８，１８´はヘッドケーシング１Ｃに穿
設され、吸入ポート１６，１６´と連通する吸入通路を
示し、該吸入通路１８，１８´は合流して吸入管路を介
してタンク（いずれも図示せず）に接続されている。１
９，１９´はヘッドケーシング１Ｃに穿設され、吐出ポ
ート１７，１７´と連通する吐出通路を示し、該吐出通
路１９，１９´は合流して吐出管路，制御弁を介して油
圧シリンダ等（いずれも図示せず）のアクチュエータ
（負荷）に接続されている。

【００１２】なお、シリンダブロック７，７´の相対回
転は図５に示すように、同期させて回転するように各歯
車４，６により調整され、駆動側（第１）のシリンダブ
ロック７の各シリンダポート１１（ａ〜ｇ）および従動
側（第２）のシリンダブロック７´の各シリンダポート
１１´（ａ´〜ｇ´）とが弁板１５の駆動側（第１）の
吸入・吐出ポート１６，１７および従動側（第２）の吸
入・吐出ポート１６´，１７´を連通する切換タイミン
グを同期させている。

【００１３】即ち、シリンダブロック７，７´の各シリ
ンダ９，９´内のピストン１４，１４´が最伸長となる
下死点側Ｘ，Ｘ´、またはシリンダブロック７，７´の
各シリンダ９，９´内のピストン１４，１４´が最縮小
となる上死点Ｙ，Ｙ´において同期回転し、駆動側のシ
リンダブロック７の各シリンダポート１１のａ〜ｇと従
動側のシリンダブロック７´の各シリンダポート１１´
のａ´〜ｇ´の相対的な回転位相差が零になるように、
駆動側歯車４および従動側歯車６により設定されてい
る。

【００１４】そして、駆動側の吸入ポート１６にシリン
ダブロック７の各シリンダポート１１が順次連通する瞬
間に、従動側の吸入ポート１６´にシリンダブロック７
´の各シリンダポート１１´が順次連通するようにな
り、一方駆動側の吐出ポート１７にシリンダブロック７
の各シリンダポート１１が順次連通する瞬間に、従動側
の吐出ポート１７´にシリンダブロック７´の各シリン
ダポート１１´が順次連通するようになる。

【００１５】従来技術による斜軸式ダブル型油圧ポンプ
は、上述の如く構成されるが、次にその作動について説
明する。

【００１６】図示しないエンジンからの回転を駆動側回
転軸２に伝達し、該駆動側回転軸２は矢示方向Ａに回転
すると共に、このＡ方向の回転と逆のＢ方向の回転を駆
動側歯車４，従動側歯車７を介して従動側回転軸５に伝
達する。

【００１７】そして、回転軸２，４によりシリンダブロ
ック７，７´はその摺動面１０，１０´が弁板１５の切
換面１５Ａ，１５Ａ´に摺動しつつ回転し、該シリンダ
ブロック７，７´の各シリンダ９，９´のうち吸入ポー
ト１６，１６´側に位置するシリンダ９，９´が上死点
Ｙ，Ｙ´から下死点Ｘ，Ｘ´に向けて順次移動する間
に、シリンダ９，９´内のピストン１４，１４´が伸長
方向に移動することにより、該シリンダ９，９´内に油
液を吸入ポート１６，１６´および吸入通路１８，１８
´を介して吸入する吸入行程を行なう。一方、吐出ポー
ト１７，１７´側に位置するシリンダ９，９´が下死点
Ｘ，Ｘ´から上死点Ｙ，Ｙ´に向けて順次移動する間
に、シリンダ９，９´内のピストン１４，１４´が縮小
方向に移動することにより、該シリンダ９，９´内に吸
入された油液を吐出ポート１７，１７´および吐出通路
１９，１９´を介して吐出する吐出行程を行なう。

【００１８】このように、斜軸式ダブル型油圧ポンプに
おいては、大容量の油液を供給できる小型の油圧ポンプ
を構成することができる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による斜軸式ダブル型油圧ポンプにおいては、駆
動側吐出ポート１７および従動側吐出ポート１７´から
吐出された油液は吐出通路１９，１９´および吐出管路
により合流して吐出されるから、ポンプから吐出される
油液の吐出圧力脈動は、駆動側および従動側の圧力脈動
の振幅値を重ね合わせた値となる。このため、シリンダ
ブロック７，７´の各シリンダ９，９´の回転位相差が
零になるように切換タイミングを同期させているから、
吐出圧力脈動は大きな振幅値となる。

【００２０】そして、この大きな圧力脈動は加振力とし
てポンプ単体の振動，騒音を引き起こすと共に、吐出管
路との振動、さらには車両搭載時の構造物への共振現象
を招くという問題がある。

【００２１】さらに、この振動はポンプの寿命を極端に
短くするばかりでなく、油圧シリンダ等のアクチュエー
タ（負荷）に対する負担を大きくし、制御性能を低下さ
せるという問題がある。

【００２２】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明はポンプから吐出される油液の吐
出圧力脈動を低減することのできるアキシャルピストン
式ダブル型油圧ポンプを提供することを目的としてい
る。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明が採用する構成の特徴は、第１のシリン
ダブロックの各シリンダが第１の吸入・吐出ポートと連
通する切換タイミングと、第２のシリンダブロックの各
シリンダが第２の吸入・吐出ポートと連通する切換タイ
ミングとをずらす構成としたことにある。

【００２４】また、前記切換タイミングのずれは、シリ
ンダの本数に基づいて調整することが望ましい。

【００２５】

【作用】上記構成により、第１の吐出ポートから吐出さ
れる油液の吐出圧力脈動と、第２の吐出ポートから吐出
される油液の吐出圧力脈動とは、切換タイミングのずれ
分だけずれるから、ポンプから吐出される油液の吐出圧
力脈動を小さな振幅値とすることができる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１および図２に基
づき説明する。なお、前述した従来技術の構成要素と同
一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する
ものとする。

【００２７】図中、２１，２１´はケーシング内に設け
られたシリンダブロックを示し、該シリンダブロック２
１，２１´は従来技術で述べたシリンダブロック７，７
´と同様に構成され、中心軸に沿って一側端面に開口す
るセンタシャフト挿通穴がそれぞれ穿設されると共に、
該挿通穴を中心に軸方向に複数本（例えば７本）のシリ
ンダが穿設され、該各シリンダには他側端面にそれぞれ
形成された摺動面に連通する複数個のシリンダポート２
２，２２´がそれぞれ穿設されている。そして、シリン
ダブロック２１，２１´は弁板１５の切換面１５Ａ，１
５Ａ´に対して摺動面がそれぞれ摺接しつつ回転するよ
うになっている。

【００２８】また、弁板１５におけるシリンダブロック
２１，２１´の相対回転は、駆動側（第１）のシリンダ
ブロック２１の各シリンダポート２２（ａ〜ｇ）および
従動側（第２）のシリンダブロック２１´の各シリンダ
ポート２２´（ａ´〜ｇ´）とが弁板１５の駆動側（第
１）の吸入・吐出ポート１６，１７および従動側（第
２）の吸入・吐出ポート１６´，１７´と連通する切換
タイミングを角度θ（例えばπ／７［rad ］）だけずら
して設定されている。

【００２９】即ち、シリンダブロック２１，２１´の各
シリンダ内のピストンが最伸長となる下死点側Ｘ，Ｘ
´、またはシリンダブロック２１，２１´の各シリンダ
内のピストンが最縮小となる上死点Ｙ，Ｙ´において、
駆動側のシリンダブロック２１の各シリンダポート２２
（ａ〜ｇ）と従動側のシリンダブロック２１´の各シリ
ンダポート２２´（ａ´〜ｇ´）の相対的な回転位相差
が角度θになるように、駆動側歯車４および従動側歯車
６により設定されている。

【００３０】そして、駆動側の吸入ポート１６にシリン
ダブロック２１の各シリンダポート２２が順次連通した
後、該シリンダブロック２１が角度θ回転したときに、
従動側の吸入ポート１６´にシリンダブロック２１´の
各シリンダポート２２´が順次連通するようになり、一
方駆動側の吐出ポート１７にシリンダブロック２１の各
シリンダポート２２が順次連通した後、該シリンダブロ
ック２１が角度θ回転したときに、従動側の吐出ポート
１７´にシリンダブロック２１´の各シリンダポート２
２´が順次連通するようになる。

【００３１】本実施例による斜軸式ダブル型油圧ポンプ
は上述の如き構成を有するもので、その基本的作動につ
いては、従来技術によるものと格別差異はない。

【００３２】然るに、本実施例では、駆動側の吐出ポー
ト１７と連通する各シリンダポート２２の切換タイミン
グと従動側の吐出ポート１７´と連通する各シリンダポ
ート２２´の切換タイミングとを角度θ（＝π／７［ra
d ］）の回転位相差でずれるように設定したことによ
り、駆動側の吐出ポート１７から吐出される油液の吐出
圧力脈動と、従動側の吐出ポート１７´から吐出される
油液の吐出脈動とは、この角度θだけずれているから、
図２に示すように、この回転位相差の角度θにおいて、
角度θ＝０の時の吐出圧力脈動に対して約８５％位に低
減させることができる。

【００３３】従って、ポンプから吐出される油液の吐出
圧力脈動を小さな振幅値とすることができるから、ポン
プ単体の振動，騒音を小さくすることができると共に、
吐出管路との振動、さらには車両搭載時の構造物への共
振現象を効果的に小さくすることができる。

【００３４】また、ポンプの振動を減衰することによ
り、該ポンプの寿命を確実に延ばすことができ、油圧シ
リンダ等のアクチュエータ（負荷）に対する負担を小さ
くし、制御性能を向上させることができる。

【００３５】なお、前記実施例では、回転位相差の角度
θをシリンダブロック２１，２２の７本のシリンダによ
るπ／７［rad ］に設定したが、本発明はこれに限ら
ず、角度θを、０＜θ＜π／７の範囲とすることによっ
ても、前述した実施例とほぼ同様の作用効果を得ること
ができる。

【００３６】また、前記実施例では、斜軸式ダブル型油
圧ポンプについて述べたが、本発明はこれに限らず、斜
板式ダブル型油圧ポンプに用いてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によれば、第
１のシリンダブロックのシリンダが第１の吐出ポートと
連通するタイミングと、第２のシリンダブロックのシリ
ンダが第２の吐出ポートと連通するタイミングとをずら
すように設定したことから、ポンプからの吐出圧力脈動
を低減させることができ、ポンプ単体の振動，騒音を小
さくして、ポンプの寿命を効果的に延ばすことができ
る。そして、ポンプの吐出側に接続された油圧シリンダ
等のアクチュエータ（負荷）に対する負担を小さくし、
制御性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による弁板とシリンダブロック
の各シリンダポートとの関係を示す説明図である。

【図２】回転位相差の角度に対するポンプからの油液の
吐出圧力脈動を示す特性線図である。

【図３】従来技術による斜軸式ダブル型油圧ポンプを図
４中の矢示III −III 方向からみた断面図である。

【図４】従来技術による斜軸式ダブル型油圧ポンプの縦
断面図である。

【図５】従来技術による弁板とシリンダブロックの各シ
リンダポートとの関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 駆動側回転軸 ５ 従動側回転軸 １５ 弁板 １６ 駆動側の吸入ポート（第１の吸入ポート） １６´ 従動側の吸入ポート（第２の吸入ポート） １７ 駆動側の吐出ポート（第１の吐出ポート） １７´ 従動側の吐出ポート（第２の吐出ポート） ２１ 駆動側のシリンダブロック（第１のシリンダブロ
ック） ２１´ 従動側のシリンダブロック（第２のシリンダブ
ロック） ２２，２２´ シリンダポート θ 回転位相差の角度

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングと、該ケーシング内にそれぞ
   れ回転軸を介して回転自在に設けられ、各ピストンが往
   復動する複数のシリンダがそれぞれ穿設された第１，第
   ２のシリンダブロックと、前記ケーシングと該第１，第
   ２のシリンダブロックの端面との間に設けられ、該第
   １，第２のシリンダブロック毎の回転時に各シリンダと
   それぞれ連通する第１，第２の吸入・吐出ポートが穿設
   された弁板とからなるアキシャルピストン式ダブル型油
   圧ポンプにおいて、前記第１のシリンダブロックの各シ
   リンダが第１の吸入・吐出ポートと連通する切換タイミ
   ングと、前記第２のシリンダブロックの各シリンダが第
   ２の吸入・吐出ポートと連通する切換タイミングとをず
   らす構成としたことを特徴とするアキシャルピストン式
   ダブル型油圧ポンプ。
2. 【請求項２】 前記切換タイミングのずれをシリンダの
   本数に基づいて調整してなる請求項１記載のアキシャル
   ピストン式ダブル型油圧ポンプ。