JPH0725278U - ２重ピストンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のポートプレートの表裏面の油圧バラン
スを計る機能を維持させたうえで、圧油導入孔の加工を
容易にすると共にこれに関連する部品形状も単純化する
ことにより加工時間を大幅に短縮し、これにより生産性
の向上を図ると共に原価を低廉化する。 【構成】 カバー１８のポートプレート２０側にこのプ
レート２０に形成された２個のポート２２ａ、２２ｂの
いずれかの流通孔２３ａ、２３ｄに対応する２個の穴を
形成し、これらの穴に円筒状のブッシュを軸方向に摺動
可能に挿嵌してポートプレート２０のブッシュ接合面を
弾力的に押接し、一方ポートプレート２０には、前記ブ
ッシュと同心円上に環状溝を形成し、この環状溝にはシ
ール部材を軸方向摺動可能に挿嵌して他側面に形成され
た他のポート圧油を互いに導入するよう構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、油圧ショベル等に使用される油圧ポンプに係り、特に２重ポンプ でありながらコンパクトで且つ自吸性の優れたピストンポンプであって、ポート の形状を変更することにより加工性の向上を図った２重ピストンポンプの改良に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種のピストンポンプとしては、例えば特開昭５２−３５３０４号公報が知 られている。 すなわち、この公報に開示されているピストンポンプは複数のシリンダ穴から ポートプレートへ通ずる通路を２つのグループに分け、これらの通路を互いに独 立してポートプレートへ連通させ、１個のシリンダブロックにおいて多連ポンプ と同様の機能を有するよう構成されたものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかるに、このように構成されたピストンポンプはこれを実用化するに際し、 ポートプレートに設けられた吐出ポートは互いに独立して同心円上に内外とも２ 個設けられているので、通常の１個の吐出ポートを設けたポンプに比較し、シリ ンダとポートプレートとの摺動面における高圧領域は前者の方が広くなり、この 結果シリンダとポートプレート間の油圧分離力がシリンダをポートプレートに押 圧する力を越えてしまい、シリンダがポートプレートから分離する恐れがある。 これを避けるためには、ポートプレートの吐出ポート開口面積および回転時にこ のポートに連通するシリンダ穴の通路面積を小さくしなければならない。 このことは結果として、各ピストンの吸込行程でのポートプレートからシリン ダ穴への吸込抵抗が増大してキャビテーションが発生し易く、高速運転ができな い難点を有していた。

【０００４】 そこで、出願人は１つのシリンダブロックで複数のピストンから吐出される圧 油を互いに独立した２つのポートへ吐出する従来の多重ポンプに比較し、ポート プレートの裏面に対接するカバーに形成された段付ブッシュ穴に段付ブッシュを 軸方向摺動可能に挿嵌し、このブッシュを圧油の作用でポートプレート側へ押圧 するよう構成することにより、シリンダ穴からポートプレートへの通路面積の拡 大を図り、ポンプの自吸性を大幅に改善した多重ピストンポンプ・モータ（実開 平４−８２３７６号公報参照）を開発した。

【０００５】 すなわち、この種の多重ピストンポンプ・モータは、図６に示すようにポート プレート２０の側面に段付ブッシュ５４ａ、５４ｂの端面を押圧することにより 、この接合面を液密に押接するため、カバー１８のポートプレート２０側に隣接 して設けられた２つの段付穴５０ａ、５０ｂ内に中空穴５２ａ、５２ｂを形成し た段付ブッシュ５４ａ、５４ｂが軸方向摺動可能に挿嵌されている。

【０００６】 この場合、各段付穴５０ａ、５０ｂの底部とこれら段付穴に挿嵌される段付ブ ッシュ５４ａ、５４ｂの一方の端面間には弾性体６０ａ、６０ｂ（例えば皿ばね ）が介挿され、段付ブッシュ５４ａ、５４ｂの端面によりポートプレート２０の 接合面を液密に押接している。

【０００７】 そして、一方の段付ブッシュ５４ａの油室５８ａへはこれに対応する吐出ポー ト３６ｂの圧油をこれと連通する導入孔５６ｂにより導入すると共に、他方の段 付ブッシュ５４ｂの油室５８ｂへはこれに対応する吐出ポート３６ａの圧油をこ れと連通する導入孔５６ａにより導入するよう構成されている。

【０００８】 しかしながら、これら導入孔５６ａおよび５６ｂは、極めて加工が困難なため 必要以上の加工時間を要し、これが製造原価を上昇させる要因となっていた。

【０００９】 そこで、本願考案の目的は、従来のポートプレートの表裏面の油圧バランスを 計る機能を維持させたうえで、圧油導入孔の加工を容易にすると共にこれに関連 する部品形状も単純化することにより加工時間の大幅に短縮し、これにより生産 性の向上を図ると共に製造原価を低廉化することのできるピストンポンプを提供 するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

前記の目的を達成するため、シリンダブロックに形成された複数のシリンダ穴 にそれぞれピストンを軸方向摺動可能に挿嵌すると共に、このシリンダブロック の端面はカバーにて位置決めされ前記シリンダブロックの軸方向へは移動自在な ポートプレートに摺動自在に液密に押接され、さらに前記シリンダブロックの端 面に前記各シリンダ穴からポートプレートに向けて半径を異にした同心円上に複 数の流通路を開設し、前記複数の流通路に連通すべくこれらの流通路に対応させ て半径を異にし且つ互いに分離した２個のポートを前記ポートプレートの同心円 上に開設し、これら２個のポートから独立して流体を吐出し得るよう構成してな る多重ピストンポンプにおいて、 前記カバーのポートプレート側にこのポートプレートに形成された２個のポー トのいずれかに対応する２個の穴を形成し、これらの穴に円筒状のブッシュを軸 方向に摺動可能に挿嵌し、一方ポートプレートには、前記ブッシュと同心円上に 環状溝を形成し、この環状溝には他側端面に形成された他のポートの圧油を互い に導入すると共に、前記環状溝にはリング状のシール部材を挿嵌したことを特徴 とする。

【００１１】 この場合、前記ポートプレートは、このポートプレートの一側端面に前記カバ ーの吐出側ポートに対応させて配設されたブッシュのいずれかに連通すべくポー トプレート他側端面の２個のポートに流通孔を形成し、ポートプレートの前記カ バー側端面に前記２個のブッシュとそれぞれ同心円上外方に形成された環状溝に シール部材を軸方向摺動可能に挿嵌し、前記ポートプレートの半径の異なる２個 のポートに各流通孔の対応する他のポート側の環状溝に互いに連通する圧油導入 孔を穿設し、前記いずれかの環状溝に対応する吐出側の各ポートおよび他の半径 の異なる位置に配設されたポートの圧油を相反する環状溝に導入することにより 、前記カバーのポートプレート側端面を前記シール部材の端面で液密に押接する ように構成すれば好適である。

【００１２】 さらに、前記ポートプレートは、前記シリンダブロック側の一側端面に隣接す るシリンダ穴にかかるべく前記シリンダブロックの軸心と同心円上に半径を異に した２個の円弧溝からなる各ポートを形成すると共に、他側端面に前記カバーの 各ブッシュの軸心と同心円上に２個の円弧溝を形成してこれにリング状のシール 部材を軸方向摺動可能に挿嵌し、さらに前記２個の円弧溝の相異なる端部に前記 前記カバーのいずれかの吐出ポートと連通する流通孔を形成すると共に、前記２ 個の円弧溝の一部に前記流通孔と連通する他の吐出ポートに対応する２個の環状 溝と互に連通するよう圧油導入孔を穿設するよう構成すれば好適である。

【００１３】

【作用】

本考案に係るピストンポンプは、ポートプレートの裏面に対接するカバーに形 成された段付ブッシュ穴に段付ブッシュを軸方向摺動可能に挿嵌し、このブッシ ュを油圧力によりポートプレート側へ押圧するよう構成することにより、シリン ダ穴からポートプレートへの通路面積を拡大し従来の多重ポンプの自吸性を改善 した多重ピストンポンプにおいて、従来の段付ブッシュの大径部を段付部から分 割して円筒状のブッシュとリング状のシール部材を構成し、このシール部材をポ ートプレートのカバー側端面にそれぞれ対向する各ブッシュの軸心と同軸上に形 成された環状溝に軸方向摺動可能に挿嵌すると共に、この環状溝にポートプレー トのシリンダブロック側に前記シリンダブロックの軸心と同心円上に半径を異に した２個の円弧溝を形成し、これら円弧溝の一部に前記流通孔と連通する他の吐 出ポートに対応する２個の環状溝と交互に連通するよう圧油導入孔を穿設するよ う構成することにより、従来のポートプレートの表裏面の油圧バランスを計る機 能を維持させたうえで、圧油導入孔の加工を容易にすると共にこれに関連する部 品の加工も単純化し、生産性の向上と共に製造原価の低廉化を達成することがで きる。

【００１４】

【実施例】

次に、本考案に係るピストンポンプの実施例につき添付図面を参照しながら以 下詳細に説明する。

【００１５】 図１は本考案に係るピストンポンプの全体断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図 、図３は図２のＢ−Ｏ−Ｄ断面図、図４は図２のＣ−Ｏ−Ｄ断面図、図５は図１ のＥ−Ｅ断面図である。 図１において、参照符号１０はシャフトを示し、このシャフト１０はシリンダ ブロック１２と一体形成されている。 さらに、シリンダブロック１２の前記シャフト１０と反対側端面には前記シャ フト１０と同一軸線上に支持軸３０が突出し、この支持軸３０はポートプレート ２０中央に形成された貫通穴２１を挿通し前記カバー１８内側中央の支持穴１９ 内に挿着された軸受ブッシュ３２に回転自在に軸承されている。

【００１６】 従って、シリンダブロック１２は、この両端に設けられた前記シャフト１０と 支持軸３０により回転自在に軸承される。

【００１７】 そして、このシリンダブロック１２の同心円上には複数のシリンダ穴１４が穿 設され、この各シリンダ穴１４内にはピストン１６が軸方向摺動可能に挿嵌され ている。前記シリンダブロック１２の端面にはカバー１８の内側に取付けられた ポートプレート２０が液密に押接されている。

【００１８】 このように、シリンダブロック１２は従来のシリンダブロックに比し、このシ リンダブロックの軸心両端より軸を突出した構成とすることにより、芯出し作業 が容易となり、旋削ないし研削加工が容易になり加工時間が短縮されると共に加 工精度が向上する利点を有する。

【００１９】 また、図２に示すように、前記ポートプレート２０のシリンダブロック１２側 端面には半径を異にした同心円上に２個の円弧状の吐出ポート２２ａ、２２ｂが 隣接形成されると共に、これら２個の吐出ポート２２ａ、２２ｂを包含する幅を 有する円弧状の共通の吸込みポート２４が設けられている。

【００２０】 そして、図５に示すように前記シリンダブロック１２の端部には複数のシリン ダ穴１４と、前記ポートプレート２０に形成された２個の吐出ポート２２ａ、２ ２ｂと、吸込みポート２４にそれぞれ連通する複数の流通路２６ａ、２６ｂ、２ ６ｃおよび２８ａ、２８ｂ、２８ｃが半径を異にした同心円上に交互に形成され ている。

【００２１】 前述したように、内外に配設された各吐出ポート２２ａ、２２ｂは、相互に隣 接するシリンダ穴１４のいずれかの流通路２６ａ、２６ｂ、２６ｃおよび２８ａ 、２８ｂ、２８ｃ間にかかる長さの溝２３ｂ、２３ｃとこれらの溝の一部に開設 される流通孔２３ａ、２３ｄとで構成され、これらの流通孔２３ａ、２３ｄはカ バー１８に設けられた隣接する吐出ポート３６ａ、３６ｂに連通すべく交互に対 向配置されている。

【００２２】 さらに、図３および図４に示すように、カバー１８のポートプレート２０側に は吐出ポート３６ａ、３６ｂに対応するよう２個のブッシュ穴３５ａ、３５ｂが 隣接形成され、これらブッシュ穴３５ａ、３５ｂ内には中空穴３８ａ、３８ｂを 形成した円筒状のブッシュ４２ａ、４２ｂが軸方向摺動可能に挿嵌されている。 そして、前記２個のブッシュ４２ａ、４２ｂは、ブッシュ穴３５ａ、３５ｂの 底部とブッシュ４２ａ、４２ｂ間に介挿された弾性体（皿ばね）４０ａ、４０ｂ により、ブッシュ４２ａ、４２ｂの端面をポートプレート２０の接合面に液密に 押接している。

【００２３】 一方、ポートプレート２０は、前記シリンダブロック１２側の一側端面に隣接 するシリンダ穴にかかるべく前記シリンダブロック１２の軸心と同心円上に半径 を異にした２個の円弧溝２３ｂ、２３ｃからなる各ポート２２ａ、２２ｂを形成 すると共に、他側端面に前記カバー１８の各ブッシュ４２ａ、４２ｂの軸心と同 心円上に２個の環状溝４４ａ、４４ｂを形成してこれにリング状のシール部材４ ５ａ、４５ｂを軸方向摺動可能に挿嵌し、さらに前記２個の円弧溝２３ｂ、２３ ｃの相異なる端部に前記前記カバー１８のいずれかの吐出ポート３６ａ、３６ｂ と連通する流通孔２３ａ、２３ｄを形成すると共に、前記２個の円弧溝２３ｂ、 ２３ｃの一部に前記流通孔２３ａ、２３ｄと連通する他の吐出ポートに対応する ２個の環状溝４４ａ、４４ｂと互に連通するよう圧油導入孔３４ａ、３４ｂを前 記シリンダブロック１２の回転中心軸線と平行に穿設する。

【００２４】 次いでこの２重ピストンポンプの作用につき説明する。 すなわち、シャフト１０が外部の図示しない駆動源により回動されると、複数 のピストン１６はシリンダ穴１４内で軸方向に往復運動してポンプ作用が行われ る。

【００２５】 この往復運動により、ポートプレート２０に形成された２個の吐出ポートのう ち、内側の吐出ポート２２ａに対しては図５に示す各シリンダ１４の複数の流通 路２６ａ、２６ｂ、２６ｃがシリンダブロック１２の回動により順次開口し、シ リンダ１４内の圧油は、図３に示すブッシュ４２ａの中空穴３８ａを経て吐出ポ ート３６ａより外部へ吐出される。また、外側の吐出ポート２２ｂに対しては各 シリンダ１４の複数の流通路２８ａ、２８ｂ、２８ｃが順次開口し、シリンダ穴 １４内の圧油は図４に示すブッシュ４２ｂの中空穴３８ｂを経て吐出ポート３６ ｂより外部へ吐出される。

【００２６】 ここで、例えば今までとは逆に図３および図４に示す一方の吐出ポート３６ａ に高圧が作用したとすると、この圧力は流通孔２３ａより円弧溝２３ｂの圧力導 入孔３４ａを介して他方の吐出ポート３６ｂに対応する環状溝４４ｂ内のリング 状のシール部材４５ｂこの高圧油が作用し、同時に他方の吐出ポート３６ｂに作 用した高圧油は流通孔２３ｄより円弧溝２３ｃの圧力導入孔３４ｂを介して一方 の吐出ポート３６ａに対応する環状溝４４ａ内のリング状のシール部材４５ａに 作用する。

【００２７】 従って、この吐出ポート３６ａおよび３６ｂの圧力の合力がポートプレート２ ０をシリンダブロック１２の端面に押圧することにより、吐出ポート２２ａ、２ ２ｂに発生しポートプレート２０がシリンダブロック１２の端面から分離しよう とする力に打勝ってシリンダブロック１２の端面とポートプレート２０との接合 面間における圧油の漏洩を防止することができる。

【００２８】 この場合、流通路２６ａ、２６ｂ、２６ｃを拡大すればシリンダ穴１４への吸 込み抵抗が吸込側では低減されてポンプの耐キャビテーション性能は向上するが 、前記流通路が吐出側にあるときはシリンダブロック１２端面とポートプレート ２０との接触面間の圧油による分離力が増大することになる。

【００２９】 このように構成することにより、従来の圧油導入孔に比較し孔加工を極めて容 易に行うことができ、関連部品の形状も単純化するため加工が容易となり、この 種のポンプの生産性の向上を図ることができる。 尚、前述した実施例においては、ピストンポンプについて説明したが、本考案 はモータとしても使用し得ることは勿論である。

【００３０】

【考案の効果】

前述した実施例から明らかなように、本考案に係るピストンポンプは、カバー のポートプレート側にこのポートプレートに形成された２個のポートのいずれか に対応する２個の穴を形成し、これらの穴に円筒状のブッシュを軸方向に摺動可 能に挿嵌し、一方ポートプレートには、前記ブッシュと同心円上に環状溝を形成 し、この環状溝には他側端面に形成された他のポートの圧油を互いに導入すると 共に、前記環状溝にはリング状のシール部材を挿嵌するよう構成することにより 、従来のポートプレートの表裏面の油圧バランスを計る機能を維持させたうえで 、圧油導入孔の加工を容易にすると共にこれに関連する部品の形状も単純化し、 これにより加工時間の大幅な短縮を達成することができ、生産性の向上を図ると 共に製造原価を低廉化することができる等の優れた効果を有する。 以上、本考案の好適な実施例について説明したが、本考案の実施例に限定され ることなく、本考案の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更をなし得 ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るピストンポンプの全体断面図であ
る。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図２のＢ−Ｏ−Ｄ断面図である。

【図４】図２のＣ−Ｏ−Ｄ断面図である。

【図５】図１のＥ−Ｅ断面図である。

【図６】従来のピストンポンプのカバー部の部分断面図
である。

【符号の説明】

１０ シャフト １２ シリンダブロック １４ シリンダ穴 １６ ピストン １８ カバー ２０ ポートプレート ２２ａ、２２ｂ 吐出ポート ２１ 貫通穴 ２３ａ、２３ｄ 流通孔 ２３ｂ、２３ｃ 円弧溝 ２４ 吸込みポート ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ 流通路 ２８ａ、２８ｂ、２８ｃ 流通路 ３０ 支持軸 ３２ 軸受ブッシュ ３４ａ、３４ｂ 圧油導入孔 ３５ａ、３５ｂ ブッシュ穴 ３６ａ、３６ｂ 吐出ポート ３８ａ、３８ｂ 中空穴 ４０ａ、４０ｂ 皿ばね ４２ａ、４２ｂ ブッシュ ４４ａ、４４ｂ 環状溝 ４５ａ、４５ｂ シール部材

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダブロックに形成された複数のシ
   リンダ穴にそれぞれピストンを軸方向摺動可能に挿嵌す
   ると共に、このシリンダブロックの端面はカバーにて位
   置決めされ前記シリンダブロックの軸方向へは移動自在
   なポートプレートに摺動自在に液密に押接され、さらに
   前記シリンダブロックの端面に前記各シリンダ穴からポ
   ートプレートに向けて半径を異にした同心円上に複数の
   流通路を開設し、前記複数の流通路に連通すべくこれら
   の流通路に対応させて半径を異にし且つ互いに分離した
   ２個のポートを前記ポートプレートの同心円上に開設
   し、これら２個のポートから独立して流体を吐出し得る
   よう構成してなる多重ピストンポンプにおいて、 前記カバーのポートプレート側にこのポートプレートに
   形成された２個のポートのいずれかに対応する２個の穴
   を形成し、これらの穴に円筒状のブッシュを軸方向に摺
   動可能に挿嵌し、一方ポートプレートには、前記ブッシ
   ュと同心円上に環状溝を形成し、この環状溝には他側端
   面に形成された他のポートの圧油を互いに導入すると共
   に、前記環状溝にはリング状のシール部材を挿嵌したこ
   とを特徴とする２重ピストンポンプ。
2. 【請求項２】 前記ポートプレートは、このポートプレ
   ートの一側端面に前記カバーの吐出側ポートに対応させ
   て配設されたブッシュのいずれかに連通すべくポートプ
   レート他側端面の２個のポートに流通孔を形成し、ポー
   トプレートの前記カバー側端面に前記２個のブッシュと
   それぞれ同心円上外方に形成された環状溝にシール部材
   を軸方向摺動可能に挿嵌し、前記ポートプレートの半径
   の異なる２個のポートに各流通孔の対応する他のポート
   側の環状溝に互いに連通する圧油導入孔を穿設し、前記
   いずれかの環状溝に対応する吐出側の各ポートおよび他
   の半径の異なる位置に配設されたポートの圧油を相反す
   る環状溝に導入することにより、前記カバーのポートプ
   レート側端面を前記シール部材の端面で液密に押接して
   なる請求項１記載の２重ピストンポンプ。
3. 【請求項３】 前記ポートプレートは、前記シリンダブ
   ロック側の一側端面に隣接するシリンダ穴にかかるべく
   前記シリンダブロックの軸心と同心円上に半径を異にし
   た２個の円弧溝からなる各ポートを形成すると共に、他
   側端面に前記カバーの各ブッシュの軸心と同心円上に２
   個の円弧溝を形成してこれにリング状のシール部材を軸
   方向摺動可能に挿嵌し、さらに前記２個の円弧溝の相異
   なる端部に前記前記カバーのいずれかの吐出ポートと連
   通する流通孔を形成すると共に、前記２個の円弧溝の一
   部に前記流通孔と連通する他の吐出ポートに対応する２
   個の環状溝と互に連通するよう圧油導入孔を穿設してな
   る請求項１記載の２重ピストンポンプ。