JPH0610827A - アキシャ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、ポンプから最大吐出流量を増加または減少させ
る。 【構成】 駆動側回転軸２に歯数Ｚ1 の駆動側歯車２１
を設け、従動側回転軸５に歯数Ｚ2 の従動側歯車２２を
設け、駆動側回転軸２の回転数Ｎ0 を歯車２１，２２に
より回転数Ｎ1 （Ｎ1 ＞Ｎ0 ）に変えて従動側回転軸５
を回転させる。これにより、従動側の最大流量Ｑ1 をＺ
1 ／Ｚ2 倍にでき、従来技術のポンプの最大流量ＱA の
（１＋Ｚ1 ／Ｚ2 ）／２倍の最大吐出流量ＱB を吐出す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２個の斜板式油圧ポン
プまたは斜軸式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２および図３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、従動
側となる斜軸式油圧ポンプの構成要素のうち駆動側と同
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一方の回転軸となる駆
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
の駆動源の出力軸に連結され、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
軸支された他方の回転軸となる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
する該駆動側歯車４と同じ歯数を有する従動側歯車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１０，１
０′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，１４
Ａ′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′がそれぞれ摺動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】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。

【００１３】図示しないエンジンの出力軸を回転数Ｎ0
で回転させることにより、駆動側回転軸２は回転数Ｎ0
で矢示方向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６を介して
従動側回転軸５に伝達し、該回転軸２，５はそれぞれ異
なる方向（Ａ方向，Ｂ方向）に同じ回転数Ｎ0 で回転す
る。

【００１４】そして、回転軸２，５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
から下死点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′内に吸入ポート１６，１
６′および吸入通路１８，１８′を介して油液を吸入す
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′が下死点から上死点に向け
て順次移動する間に、シリンダ９，９′内のピストン１
４，１４′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１７，１
７′および吐出通路１９，１９′を介して吐出する吐出
行程を行ない、それぞれ吐出ポート１７，１７′からは
最大吐出量Ｑ0 の油液を吐出する。

【００１５】このように、斜軸式ダブル型油圧ポンプに
おいては、回転軸２，５を同一回転数Ｎ0 で回転させ、
該回転軸２，５に設けられたシリンダブロック７，７′
を同一回転数Ｎ0 で回転させることにより、個々にポン
プ作動を行なわせ、大容量の最大流量ＱA （ＱA ＝２Ｑ
0 ）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。

【００１６】

【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
動側歯車４および従動側歯車６は同一歯車（同モジュー
ル）により構成しているから、シリンダブロック７，
７′はエンジンの回転数Ｎ0 に対して同一回転をする。
従って、シリンダブロック７，７′の回転によりそれぞ
れ油液が吐出され、この斜軸式ダブル型ポンプの最大流
量ＱA は２Ｑ0 となる。また、この最大流量ＱA はエン
ジン回転数によって規制されることになる。

【００１７】このため、斜軸式ダブル型ポンプの最大流
量ＱA を増加させる方法としては、エンジンの回転数Ｎ
0 を増加させる方法が考えられるが、エンジン回転数を
安易に増加させると、エンジンの騒音、振動が著しく増
大する。また、エンジン燃料消費率が著しく悪化すると
いう問題がある。

【００１８】即ち、この斜軸式ダブル型ポンプの最大流
量ＱA は使用するエンジンによって限定されることにな
る。

【００１９】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、本発明はポンプの最大流量をエンジン回
転数に拘らず、任意に増加または減少させることが可能
な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。

【００２０】

【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、各回転軸を連
結する各歯車のそれぞれ歯数を異なるように形成し、一
方の回転軸と他方の回転軸との回転数が異なるように構
成したことにある。

【００２１】

【作用】上記構成により、各歯車の歯数の比率により、
他方の回転軸の回転数を任意のが回転数に設定すること
ができ、ポンプの最大流量を出力軸の回転数に拘らず、
任意に増加または減少させることができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１に基づき説明す
る。なお、前述した図２および図３に示す従来技術の構
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。

【００２３】図中、２１は一方の歯車となる駆動側歯車
を示し、該駆動側歯車２１はケーシング１のミッション
ケーシング１Ｂ内に位置し、かつ一方の回転軸となる駆
動側回転軸２の軸方向中間部付近にスプライン結合して
設けられている。また、該駆動側歯車２１は歯数Ｚ1 ，
モジュールＭを有して形成されている。

【００２４】２２は他方の歯車となる従動側歯車を示
し、該従動側歯車２２はケーシング１のミッションケー
シング１Ｂ内に位置し、かつ他方の回転軸となる従動側
回転軸５の軸方向中間部付近にスプライン結合して設け
られている。また、該従動側歯車２２は歯数Ｚ2 （本実
施例においてはＺ1 ＞Ｚ2 ），前記駆動側歯車２１のモ
ジュールＭと同一のモジュールＭを有するように形成さ
れている。

【００２５】そして、駆動側回転軸２はエンジンの出力
軸に連結され、従動側回転軸５は歯車２１，２２を介し
て駆動側回転軸２に連結されているから、該駆動側回転
軸２はエンジンの出力軸と同じ回転数Ｎ0 で矢示Ａ方向
に回転し、従動側回転軸５はＮ0 に対してＺ1 ／Ｚ2
（＞１）倍の回転数Ｎ1 で矢示Ｂ方向に回転する。即
ち、歯車２１，２２の歯数の関係はＺ1 ＞Ｚ2 であるか
ら、回転軸２，５の回転数Ｎ0 ，Ｎ1 の関係はＮ0 ＜Ｎ
1 となる。

【００２６】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。

【００２７】然るに、本実施例では、回転軸２，５に歯
数の異なる駆動側歯車２１と従動側歯車２２を設けるこ
とにより、従動側回転軸５の回転数Ｎ1 を駆動側回転軸
２の回転数Ｎ0 よりもＺ1 ／Ｚ2 の比率で高い回転数と
なるように設定することができる。

【００２８】従って、前記駆動側回転軸２はシリンダブ
ロック７を回転数Ｎ0 で回転させることにより、駆動側
では従来技術と同じ最大吐出量Ｑ0 を吐出する。一方、
従動側回転軸５はシリンダブロック７′を回転数Ｎ1 で
回転させることにより、従動側では従来技術よりも多い
最大流量Ｑ1 （Ｚ1 ／Ｚ2 倍）を吐出する。これによ
り、それぞれのシリンダブロック７，７′の異なる回転
によって、本実施例の斜軸式ダブル型油圧ポンプの最大
吐出流量ＱB はＱ0 ＋Ｑ1 となり、従来技術の最大流量
ＱA の（１＋Ｚ1 ／Ｚ2 ）／２倍の最大吐出流量ＱB を
吐出することができる。

【００２９】また、本実施例では、従来技術の歯車４，
６を歯数のそれぞれ異なる歯車２１，２２に変えるとい
う簡単な構成により、エンジンの回転数Ｎ0 の変更、ポ
ンプの最大傾転角の変更またはシリンダ９，９′のボア
径の変更等を行なうことなく、容易にポンプの最大吐出
流量ＱB を増加させることができる。さらに、歯車２
１，２２だけの変更だけで済むから、他の部品に関して
は、共通化を図ることができ、生産性の向上を著しく図
ることができる。

【００３０】なお、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。

【００３１】また、前記実施例では、斜軸式ダブル型油
圧ポンプの最大吐出流量ＱB を増大させる場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、最大吐出流量ＱB を
減少させる場合でもよく、この場合には、歯車２１，２
２の歯数の関係をＺ1 ＜Ｚ2となるように構成すればよ
い。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によれば、各
回転軸を連結する各歯車のそれぞれ歯数を異なるように
形成し、一方の回転軸と他方の回転軸との回転数が異な
るように構成したから、各歯車の歯数の比率により、他
方の回転軸の回転数を任意の回転数に設定することがで
き、ポンプの最大流量を出力軸の回転数に拘らず、任意
に増加または減少させることができる。これにより、各
回転軸を連結する各歯車の歯数を異なるように形成する
という簡単な構成により、ポンプの最大吐出流量を調整
することができ、他の部品を共通の部品で構成でき、生
産性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による斜軸式ダブル型油圧ポン
プの横断面図である。

【図２】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３】従来技術による斜軸式ダブル型油圧ポンプを図
２中の矢示III −III 方向からみた断面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 駆動側回転軸（一方の回転軸） ５ 従動側回転軸（他方の回転軸） ７，７′ シリンダブロック ９，９′ シリンダ １５ 弁板 １６，１６′ 吸入ポート １７，１７′ 吐出ポート ２１ 駆動側歯車（一方の歯車） ２２ 従動側歯車（他方の歯車）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 重孝 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 坂入 哲也 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内

Claims (1)

【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
   れ回転自在に支持された一対の回転軸と、外部の出力軸
   に連結された一方の該回転軸と、他方の回転軸の間を連
   結するようにそれぞれ設けられた一対の歯車と、前記各
   回転軸に設けられ、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一対のシリンダブロックと、
   前記ケーシングと該各シリンダブロックの端面との間に
   設けられ、該各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一対の吸入・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、前記各歯車は、それぞれ歯数を異なる
   ように形成し、一方の回転軸と他方の回転軸との回転数
   が異なるように構成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。