JPH0631613B2

JPH0631613B2 - 可変容量形油圧ポンプ

Info

Publication number: JPH0631613B2
Application number: JP63026806A
Authority: JP
Inventors: 信一瀧田; 毅半田; 渉竹崎; 忠佳神谷
Original assignee: Toyooki Kogyo Co Ltd
Current assignee: Toyooki Kogyo Co Ltd
Priority date: 1988-02-08
Filing date: 1988-02-08
Publication date: 1994-04-27
Anticipated expiration: 2009-04-27
Also published as: JPH01203666A

Description

【発明の詳細な説明】発明の目的［産業上の利用分野］本発明は、作動油を容積が変化する圧力室に閉じ込めて
吸入・吐出すると共に、吐出圧力に応じて吐出量を変え
る可変容量形油圧ポンプに関する。

［従来の技術］従来より、作動油を容積が変化する圧力室に閉じ込めて
吸入・吐出すると共に、吐出圧力に応じて吐出量を変え
る可変容量形油圧ポンプが種々知られている。例えば、
このようなポンプとして、周知の斜板式ピストンポンプ
を例とすると、斜板に沿ってピストンが移動し、ピスト
ンの往復運動により圧力室の容積が変化する。ピストン
の往復運動下死点直前までは吸入状態であり、下死点で
は、第３図に示すように、一旦弁板１００のランド１０
２で密閉されて作動油が圧力室に閉じ込められた後、吐
出行程に移り、圧力室と吐出口１０４とを連通して吐出
口１０４から負荷側い吐出される。この間、死点である
から容積はほとんど変化せず、作動油は吸入側から吐出
側に運ばれ、負荷による高圧の作動油が圧力室に逆流
し、作動油の慣性と圧縮性とによって、圧力室内の作動
油は吐出圧を中心に振動する。即ち、圧力急激な結合過
程で作動油の圧力性と質量による自由振動が発生し、騒
音の原因となることが知られていた。また、同様に上死
点で、圧力室から作動油の吐出を終了して吸入行程に移
り、圧力室内の圧力が吐出圧のままで吸入口１０６に連
通したときにも起こり得る。そこで、弁板１００の下死
点ランド１０２から吐出口１０４へ、また上死点ランド
１０８から吸入口１０６へ溝１１０，１１２を切り、前
記行程切換時の圧力室内の圧力変化を小さくして、騒音
の減少を図っていた。このようなことは、ピストンポン
プに限らず、可変容量形ベーンポンプにおいても行われ
ていた。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、こうした従来の可変容量形油圧ポンプで
は、例えば、第４図に示すように、吐出圧力がそれほど
高くなり、吐出量があるときには圧力室内の圧力変化は
少なく、騒音の発生も少ないが、特に吐出圧力が高く、
吐出量がほとんどないデツドヘツド（Ｄ．Ｈ）時には、
圧力室内の圧力変化を十分に少なくすることができず、
騒音が発生する場合があるという問題があった。

そこで本発明は上記の課題を解決することを目的とし、
騒音の発生が少ない可変容量形油圧ポンプを提供するこ
とにある。

発明の構成［課題を解決するための手段］かかる目的を達成すべく、本発明は課題を解決するため
の手段として構成を取った。即ち、容積が変化する圧力
室（９）と吸入口（３６）とを連通し作動油を吸入して
該圧力室（９）に閉じ込めてから、該圧力室（９）と吐
出口（３８）とを連通して吐出すると共に、吐出圧力が
増加すると前記圧力室（９）の容積変化を小さくして吐
出量を減少させる可変容量形油圧ポンプにおいて、導入される圧力の作用により前記圧力室（９）の容積変
化を小さくする圧力補償用アクチユエータ（２５）と、
前記吸入口（３６）と吐出口（３８）とを形成した揺動
可能な弁板（３４）を揺動させる揺動用アクチユエータ
（５１）とを備え、前記吐出口（３８）からの吐出圧力が所定圧力以上にな
ったときに制御弁（５４）により前記吐出口（３８）と
前記圧力補償用アクチユエータ（２５）及び前記揺動用
アクチユエータ（５１）とを連通し、前記圧力補償用ア
クチユエータ（２５）により吐出量を減少させると共に
前記揺動用アクチユエータ（５１）により前記圧力
（９）と前記吸入口（３６）及び前記吐出口（３８）と
の連通タイミングを遅くすることを特徴とした可変容量
形油圧ポンプの構成がそれである。

［作用］前記構成を有する可変容量形液圧ポンプは、吐出圧力が
所定圧力以上になったときに、制御弁（５４）が吐出口
（３８）と圧力補償用アクチユエータ（２５）及び揺動
用アクチユエータ（５１）とを連通し、圧力補償用アク
チユエータ（２５）により吐出量を減少させると共に揺
動用アクチユエータ（５１）により圧力室（９）と吸入
口（３６）及び吐出口（３８）との連通タイミングを遅
くして、圧力室（９）内の急激な圧力変化を防ぐので、
騒音が減少する。

［実施例］以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例である油圧ポンプの概略構成
図である。１は回転軸であり、図示しない回転駆動源に
よって図矢印Ａ方向に回転駆動される。この回転軸１の
一端には、シリンダブロック部２が形成されており、シ
リンダブロック部２には、円周上に複数の摺動孔４がそ
の軸方向に穿設されている。この摺動孔４に連接して各
々貫通孔６が穿設されている。各摺動孔４には、各々ピ
ストン８が摺動可能に挿入されて摺動孔４とピストン８
とにより圧力室９が形成されており、また各々ピストン
８の一端と球面接触した摺動部材１０が設けられてい
る。この複数の摺動部材１０は、各摺動部材１０が嵌挿
されたガイド板１１と各摺動部材１０に摺接した減摩部
材１２とに挟持されており、減摩部材１２は揺動可能な
斜板１４に嵌着されると共に、ガイド板１１は斜板１４
と共に揺動可能に構成されている。また、回転軸１は、
ガイド板１１、減摩部材１２及び斜板１４を貫通してお
り、ガイド板１１が回転軸１と共に回転可能に構成され
ている。

前記斜板１４は、その一端が、ホルダ１６を介してスプ
リング１８により回転軸１の軸方向で、かつ前記ピスト
ン８を押し込む方向に付勢されている。また、スプリン
グ１８に対抗して、斜板１４に摺接する押圧部材２０が
スプリング１８の付勢方向に移動可能に配設されてい
る。この押圧部材２０には、その軸方向に摺動孔２２が
穿設されており、摺動孔２２には、摺動可能にスリーブ
２４が挿入されている。尚、本実施例では、ホルダ１
６、スプリング１８、押圧部材２０、スリーブ２４によ
り圧力補償用アクチユエータ２５を構成している。スリ
ーブ２４には、その軸方向に貫通孔２６が穿設されてお
り、またこの貫通孔２６と連通した接続孔２８が形成さ
れている。貫通孔２６には、貫通孔２６より直径の小さ
な図示しないねじ機構等により進退可能なロツド３０が
貫通孔２６との間に流路３２を形成して挿入されてい
る。

一方、シリンダブロック部２に摺接する弁板３４が回転
軸１を中心として摺動自在に設けられており、第２図に
示すように、弁板３４には、吸入口３６と吐出口３８と
が穿設されている。また吸入口３６と吐出口３８との間
には、各々下死点ランド部４０と上死点ランド部４１と
が形成されている。更に、下死点ランド部４０から吐出
口３８へ溝４２が切られており、上死点ランド部４１か
ら吸入口３６へ溝４３が切られている。弁板３４から、
その径方向に係止部４４が穿設されており、係止部４４
は、スプリング４６により回転軸１の反回転方向に付勢
されている。また、スプリング４６と対抗して単動シリ
ンダ４８のロツド５０が係止部４４に当接されている。
これらスプリング４６と単動シリンダ４８とにより揺動
用アクチユエータ５１を構成する。更に、弁板３４の回
動を係止部材４４と当接して所定の範囲で許容するスト
ッパ部材５２が設けられている。

前記吐出口３８は、制御弁としての流量制御弁５４の流
入孔５６と連通しており、流入孔５６と連通した摺動孔
５８に摺動自在にスリーブ６０が収装されている。この
スプール６０は、座金６２を介してスプリング６４によ
りその軸方向に付勢されている。このスプール６０は大
径部６５と小径部６６とを有し、スプール６０の摺動に
より大径部６５が遮断若しくは摺動孔５８を介して流入
孔５６と絞り連通する流出孔６８が穿設されており、流
出孔６８は、単動シリンダ４８に接続されると共に、前
記接続孔２８と連通されている。

一方、吸入口３６は、第２図に示すように、フィルム７
０を介して油槽７２内と連通されている。また、吐出口
３８は、図示しないシリンダ等の作動油消費機構に連通
されている。

次に、本実施例の可変容量形油圧ポンプの作動について
説明する。

まず、吐出口３８の圧力がほぼ零のときには、斜板１４
は、スプリング１８に付勢されて押圧部材２０がロッド
３０の先端に当接されるまで傾けられる。この第１図に
示すような状態から、回転軸１が図矢印Ａ方向に回転さ
れると、シリンダブロック部２と共に各ピストン８が回
転される。これにより、各摺動部材１０は、ガイド板１
１により案内されて減摩部材１２上を摺動し、斜板１４
の傾斜に応じて各ピストン８が摺動孔４内を摺動して圧
力室９の容積が変化する。例えば、貫通孔６を介して圧
力室９と吸入口３６とが連通した状態では、ガイド板１
１によって摺動部材１０と共にピストン８が引かれ、油
槽７２から作動油が、フィルタ７０、吸入口３６、貫通
孔６を介して圧力室９内に吸入される。回転軸１が回転
し、貫通孔６が吸入口３６から下死点ランド部４０に移
動して、貫通孔６が遮断され、圧力室９に作動油が閉じ
込められる。回転軸１が更に回転し、貫通孔６が下死点
ランド部４０から溝４２上を移動して、貫通孔６が吐出
口３８に溝４２を介して溝４２の形状に応じて徐々に連
通される。これにより吐出圧力がそれほど高くないとき
には、貫通孔６の連通が吸入口３６から吐出口３８に切
り換わる際の圧力室９内の圧力変化を小さくしている。
貫通孔６が吐出口３８に移動して、貫通孔６を介して圧
力室９と吐出口３８とが連通すると、減摩部材１２によ
って摺動部材１０と共にピストン８が押されて、圧力室
９内の作動油が吐出口３８から吐出されて、作動油消費
機構に供給される。次に、貫通孔６が吐出口３８から上
死点ランド部４１に移動すると、貫通孔６は上死点ラン
ド部４１により遮断されて圧力室９に作動油が閉じ込め
られる。更に回転軸１が回転して、貫通孔６が上死点ラ
ンド部４１から溝４３上を移動して、貫通孔６が吸入口
３６に溝４３を介して溝４３の形状に応じて徐々に連通
される。これにより吐出圧力がそれほど高くないときに
は、貫通孔６の連通が吐出口３８から吸入口３６に切り
換わる際の圧力室９内の圧力変化を小さくしている。貫
通孔６が吸入口３６に移動し、圧力室９と吸入口３６と
が連通されて、前述した動作を繰り返し、作動油を吸入
・吐出する。このように、押圧部２０がロツド３０に当
接している状態では、吐出口３８からは、第４図に示す
ように、最大吐出量Ｑｍａｘの作動油が吐出される。
尚、ロツド３０を進退させることにより、この最大吐出
量Ｑｍａｘを変えることができる。

回転軸１の回転により複数の各摺動孔４内の作動油が連
続して吐出口３８から吐出され、第４図に示すように、
作動油消費機構へ供給される圧力が高くなり、吐出圧力
が上昇すると、流量制御弁５４の流入孔５６へ流入する
圧力も上昇する。よって、吐出圧力によるスプール６０
への作用力によりスプール６０がスプリング６４の付勢
力に抗して摺動する。この吐出圧力が、スプリング６４
の付勢力に抗してスプール６０を摺動して大径部６５に
より流出孔６８が摺動孔５８を介して流入孔５６と絞り
連通される所定の圧力以上になり、即ち、第４図に示す
カツトオフ（Ｃ．Ｏ）圧力となると、流出孔６８から作
動油が接続孔２８、流路３２を介して摺動孔２２内に供
給される。この摺動孔２２に供給された作動油の作用力
により、押圧部材２０がスプリング１８の付勢力に抗し
て斜板１４の傾斜が少なくなる方向に斜板１４を傾け
る。尚、スプリング１８の付勢力を変えることにより、
カツトオフ（Ｃ．Ｏ）圧力を変えることができる。

斜板１４が、その傾斜が少なくなる方向に傾くと、それ
に伴って、ガイド板１１、減摩部材１２も傾き、減摩部
材１２上を摺動する摺動部材１０によって押し引きされ
るピストン８の摺動量が減少し、圧力室９内から吐出さ
れる作動油量が、第４図に示す如く、減少する。更に、
吐出圧力が上昇して、押圧部材２０によりスプリング１
８の付勢力い抗して斜板１４をほぼ回転軸１と垂直にす
ると、ピストン８の摺動量は僅かとなり作動油はほとん
ど吐出されない。即ち、第４図に示すように、吐出圧力
がカツトオフ（Ｃ．Ｏ）圧力を超えると、スプリング１
８の付勢力に応じて吐出量は減少してデットヘッド
（Ｄ．Ｈ）時には吐出量は僅かであるが、吐出圧力は最
高圧力Ｐｍａｘとなる。

一方、流出孔６８から吐出される作動油は、単動シリン
ダ４８にも供給され、供給された作動油の作用力により
単動シリンダ４８が駆動される。よって、スプリング４
６の付勢力に抗して係止部材４４を介して弁板３４が回
転軸１の回転方向と同じ方向に揺動される。

これにより、例えば、貫通孔６が吐出口３８から上死点
ランド部４１に移動し、更に、吸入口３６に移動して、
貫通孔６を介して圧力室９と吸入口３６とが連通するタ
イミングは、揺動された分だけ遅くなり、圧力室９内の
作動油はその分だけ膨張されて圧力が低下し、回転軸１
が回転して圧力室９と吸入口３６とが連通した際に、圧
力室９内の圧力と吸入口３８との圧力がほぼ等しくな
り、圧力室９内の作動油が、低圧の吸入口３８に急激に
流出して圧力振動を起こさない。

また、貫通孔６が吸入口３６から下死点ランド部４０に
移動し、更に、吐出口３８に移動して、貫通孔６を介し
て圧力室９と吐出口３８とが連通するタイミングは、摺
動された分だけ遅くなり、圧力室９内の作動油は、その
分だけ圧縮されて圧力室９内の圧力が高まり、回転軸１
が回転して圧力室９と吐出口３８とが連通した際に、圧
力室９内の圧力と吐出口３８の圧力がほぼ等しくなり、
圧力室９内の吐出口３８の作動油が逆流して圧力振動を
起こさない。

尚、本実施例においては、スプリング６４の付勢力を変
えてカツトオフ圧力を変更すると、単動シリンダ４８に
供給される圧力も同時に変わるので、特に単動シリンダ
４８に供給する圧力を調整する必要がない。また、本実
施例においては、斜板式ピストンポンプの場合を例とし
たが、斜板式ピストンポンプに限らず、ラジアルピスト
ンポンプやアキシャルピストンポンプの場合でも同様に
実施でき、可変容量形ベーンポンプの場合でも弁板を設
けることにより同様に実施可能である。

前述した如く本実施例の可変容量形油圧ポンプは、吐出
圧力が所定圧力としてのカツトオフ圧力以上になったと
きに、流量制御弁５４が吐出口３８と接続口２８及び単
動シリンダ４８とを連通し、吐出量を減少させると共
に、弁板３４を圧力室９と吸入口３６及び吐出口３８と
連通するタイミングを遅くする方向に揺動して、圧力室
９と吸入口３６及び吐出口３８との圧力差を減少させ
る。

従って、本実施例の可変容量形油ポンプによると、圧力
室９内の急激な圧力変化を防ぎ、圧力振動による騒音の
発生を防止する。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこの
様な実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る
ことは勿論である。

発明の効果以上詳述したように本発明の可変容量形油圧ポンプは、
吐出力が所定圧力以上となったときに制御弁により吐出
口と圧力補償用アクチユエータ及び揺動用アクチユエー
タとを連通する簡単な構成であるにもかかわらず、吐出
圧力が所定圧力以上となったときには吐出量を減少させ
て圧力補償が行われると共に、この所定圧力以上となっ
た騒音が最も大きくなるときに、圧力室と吸入口及び吐
出口との連通タイミングを遅くして、急激な圧力変化を
防ぎ、騒音の発生が少ないという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての概略構成図、第２図
は本実施例の油圧回路図、第３図は従来の可変容量形油
圧ポンプの吸入口及び吐出口の説明図、第４図は吐出圧
力と吐出量との関係を示すグラフである。１…回転軸、４…摺動孔１４…斜板、３４…弁板３６…吸入口、３８…吐出口４８…単動シリンダ、５４…流量制御弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】容積が変化する圧力室（９）と吸入口（３
６）とを連通し作動油を吸入して該圧力室（９）に閉じ
込めてから、該圧力室（９）と吐出口（３８）とを連通
して吐出すると共に、吐出圧力が増加すると前記圧力室
（９）の容積変化を小さくして吐出量を減少させる可変
容量形油圧ポンプにおいて、導入される圧力の作用により前記圧力室（９）の容積変
化を小さくする圧力補償用アクチユエータ（２５）と、
前記吸入口（３６）と吐出口（３８）とを形成した揺動
可能な弁板（３４）を揺動させる揺動用アクチユエータ
（５１）とを備え、前記吐出口（３８）からの吐出圧力が所定圧力以上にな
ったときに制御弁（５４）により前記吐出口（３８）と
前記圧力補償用アクチユエータ（２５）及び前記揺動用
アクチユエータ（５１）とを連通し、前記圧力補償用ア
クチユエータ（２５）により吐出量を減少させると共に
前記揺動用アクチユエータ（５１）により前記圧力室
（９）と前記吸入口（３６）及び前記吐出口（３８）と
の連通タイミングを遅くすることを特徴とした可変容量
形油圧ポンプ。