JPH09228943A - 油圧ポンプ - Google Patents
油圧ポンプInfo
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- JPH09228943A JPH09228943A JP8036259A JP3625996A JPH09228943A JP H09228943 A JPH09228943 A JP H09228943A JP 8036259 A JP8036259 A JP 8036259A JP 3625996 A JP3625996 A JP 3625996A JP H09228943 A JPH09228943 A JP H09228943A
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- Japan
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- hydraulic pump
- suction chamber
- pump
- working fluid
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高回転時にポンプ吐出量を減少させることに
より、例えばパワーステアリング等のシステム効率の向
上、音振の低減等を図ること。 【解決手段】 ハウジング３内に設けられた吸入室７
と、吸入室７に作動流体を導くための吸入油路２０と、
回転軸４に結合された偏心カム４ａと、回転軸４に対し
て放射状に配列され、偏心カム４ａによって駆動され、
吸入室７内の作動流体を吸入し、加圧して吐出する複数
のピストン９とを備えた油圧ポンプにおいて、吸入室７
の手前に設けた絞り部材５０を、作動流体の粘性を利用
して、ポンプ回転数に応じて駆動力を発生する絞り部材
駆動部５１により駆動し、回転数の上昇にともない流体
の通過面積を減少させ、吐出量を減少させること。
より、例えばパワーステアリング等のシステム効率の向
上、音振の低減等を図ること。 【解決手段】 ハウジング３内に設けられた吸入室７
と、吸入室７に作動流体を導くための吸入油路２０と、
回転軸４に結合された偏心カム４ａと、回転軸４に対し
て放射状に配列され、偏心カム４ａによって駆動され、
吸入室７内の作動流体を吸入し、加圧して吐出する複数
のピストン９とを備えた油圧ポンプにおいて、吸入室７
の手前に設けた絞り部材５０を、作動流体の粘性を利用
して、ポンプ回転数に応じて駆動力を発生する絞り部材
駆動部５１により駆動し、回転数の上昇にともない流体
の通過面積を減少させ、吐出量を減少させること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 この発明は油圧ポンプに関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】 従来の油圧ポンプとしては、例えば図
６に示すようなもの（以下、従来例１とする）がある。
この従来例１は、ポンプ回転数を検出する回転数センサ
１０３と、コントローラ１０１と、ソレノイド１０２
と、絞り部材５０により、吸入室７への作動流体の通過
面積を変化させることにより、ポンプ回転数に応じて吐
出量を変化させることができる（特開平３ー１９９６７
８号公報参照）。なお、図中４は回転軸、４ａは偏心カ
ム、５は軸受、９はピストン、１３はスプリング、１４
は吸入口２０は吸入路、２５は吐出ポートである。ま
た、従来例２として図７に示したものもある（実開平２
ー９２０７２号公報参照）。この従来例２では、偏心カ
ム４ａ付の回転軸に、この回転軸と一体に回転して回転
数の増加に伴って吸入室７への作動流体の吸入量を制限
する絞り部材２００を取り付けることにより、高回転時
のポンプ吐出量を低減することが提案されている。どち
らも、高回転時にポンプ吐出量を減少させることによ
り、例えばパワーステアリング等のシステム効率の向
上、音振の低減等を目的としている。
６に示すようなもの（以下、従来例１とする）がある。
この従来例１は、ポンプ回転数を検出する回転数センサ
１０３と、コントローラ１０１と、ソレノイド１０２
と、絞り部材５０により、吸入室７への作動流体の通過
面積を変化させることにより、ポンプ回転数に応じて吐
出量を変化させることができる（特開平３ー１９９６７
８号公報参照）。なお、図中４は回転軸、４ａは偏心カ
ム、５は軸受、９はピストン、１３はスプリング、１４
は吸入口２０は吸入路、２５は吐出ポートである。ま
た、従来例２として図７に示したものもある（実開平２
ー９２０７２号公報参照）。この従来例２では、偏心カ
ム４ａ付の回転軸に、この回転軸と一体に回転して回転
数の増加に伴って吸入室７への作動流体の吸入量を制限
する絞り部材２００を取り付けることにより、高回転時
のポンプ吐出量を低減することが提案されている。どち
らも、高回転時にポンプ吐出量を減少させることによ
り、例えばパワーステアリング等のシステム効率の向
上、音振の低減等を目的としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、従来
例１に基づく油圧ポンプにあっては、回転数を検出する
手段や、コントローラ、ソレノイドを必要とするため、
コストが増大する。また、従来例２に基づく油圧ポンプ
においては、回転数に対する流量特性の調整が困難であ
るとともに、絞り部材により作動流体を撹絆してしまう
ため、ポンプ内部で気泡が発生し、ポンプ効率が悪化と
いう問題点があった。この発明は、このような従来の問
題点に着目してなされたもので、作動流体の粘性を利用
して、回転数の変化に応じて駆動部により、吸入室の手
前に設けた絞り部材を駆動し、作動流体の通過面積を変
化させることで、回転数に応じて吸入抵抗を変化させ、
ポンプ吐出量を変化させることにより、上記問題点を解
決することを目的としている。
例１に基づく油圧ポンプにあっては、回転数を検出する
手段や、コントローラ、ソレノイドを必要とするため、
コストが増大する。また、従来例２に基づく油圧ポンプ
においては、回転数に対する流量特性の調整が困難であ
るとともに、絞り部材により作動流体を撹絆してしまう
ため、ポンプ内部で気泡が発生し、ポンプ効率が悪化と
いう問題点があった。この発明は、このような従来の問
題点に着目してなされたもので、作動流体の粘性を利用
して、回転数の変化に応じて駆動部により、吸入室の手
前に設けた絞り部材を駆動し、作動流体の通過面積を変
化させることで、回転数に応じて吸入抵抗を変化させ、
ポンプ吐出量を変化させることにより、上記問題点を解
決することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、ハウジング内に設けられ
た吸入室と、前記吸入室に作動流体を導くための吸入油
路と、回転軸に結合された偏心カムと、回転軸に対して
放射状に配列され、上記偏心カムによって駆動され、前
記吸入室内の作動流体を吸入し、加圧して吐出する複数
のピストンとを備えた油圧ポンプにおいて、前記吸入室
の手前に設けた絞り部材を、作動流体の粘性を利用し
て、ポンプ回転数に応じて駆動力を発生する絞り部材駆
動部により駆動し、回転数の上昇にともない流体の通過
面積を減少させ、吐出量を減少させることを特徴とす
る。また、前記絞り部材駆動部の入力側に接続された複
数の円板と、出力側に接続された複数の円板とを交互に
配置することにより、絞り部材駆動部を構成してもよい
（請求項２）。また、前記絞り部材駆動部の内部に作動
油よりも粘度の高い油を封入してもよい（請求項３）。
また、前記紋り部材を、回転軸と同軸の薄肉円板に、複
数の開口部を均等に配置することにより構成してもよい
（請求項４）。
め、請求項１記載の発明では、ハウジング内に設けられ
た吸入室と、前記吸入室に作動流体を導くための吸入油
路と、回転軸に結合された偏心カムと、回転軸に対して
放射状に配列され、上記偏心カムによって駆動され、前
記吸入室内の作動流体を吸入し、加圧して吐出する複数
のピストンとを備えた油圧ポンプにおいて、前記吸入室
の手前に設けた絞り部材を、作動流体の粘性を利用し
て、ポンプ回転数に応じて駆動力を発生する絞り部材駆
動部により駆動し、回転数の上昇にともない流体の通過
面積を減少させ、吐出量を減少させることを特徴とす
る。また、前記絞り部材駆動部の入力側に接続された複
数の円板と、出力側に接続された複数の円板とを交互に
配置することにより、絞り部材駆動部を構成してもよい
（請求項２）。また、前記絞り部材駆動部の内部に作動
油よりも粘度の高い油を封入してもよい（請求項３）。
また、前記紋り部材を、回転軸と同軸の薄肉円板に、複
数の開口部を均等に配置することにより構成してもよい
（請求項４）。
【０００５】
【発明の実施の形態】 以下、この発明を図面に基づい
て説明する。図１は、この発明の実施の形態を示す図で
ある。両端がハウジング３に固定された二つの軸受５，
６で支持された回転軸４を具え、回転軸４に結合された
偏心カム４ａが、ハウジング３内に形成された吸入室７
の内部に収納され、偏芯カム４ａによって駆動される複
数のピストン９がハウジング３内に放射状に形成された
シリンダ１０にそれぞれ摺動自由に挿入されている。ピ
ストン９はコの字型の断面で、側面には作動流体を内部
に導くための吸入孔１４があり、内部には作動流体をピ
ストン９の内部に導く際に、ピストン９を下降させるた
めのスプリング１３が収納されている。ハウジング３に
は、吸入室７に作動流体を導くための吸入路２０と、加
圧された作動流体を吐出ポートに導くための吐出路１９
が形成されおり、吐出路１９の途中には吐出ポート２５
からの作動流体の逆流を防止するための逆止弁２２があ
る。吸入ポート１８と、吸入室の問７には、作動流体の
通過する断面積を変化させための開口部５０ａ（図２）
を具えた絞り部材５０と、作動流体の粘度の変化に応じ
て絞り部材５０を駆動する絞り部材駆動部５１がある。
て説明する。図１は、この発明の実施の形態を示す図で
ある。両端がハウジング３に固定された二つの軸受５，
６で支持された回転軸４を具え、回転軸４に結合された
偏心カム４ａが、ハウジング３内に形成された吸入室７
の内部に収納され、偏芯カム４ａによって駆動される複
数のピストン９がハウジング３内に放射状に形成された
シリンダ１０にそれぞれ摺動自由に挿入されている。ピ
ストン９はコの字型の断面で、側面には作動流体を内部
に導くための吸入孔１４があり、内部には作動流体をピ
ストン９の内部に導く際に、ピストン９を下降させるた
めのスプリング１３が収納されている。ハウジング３に
は、吸入室７に作動流体を導くための吸入路２０と、加
圧された作動流体を吐出ポートに導くための吐出路１９
が形成されおり、吐出路１９の途中には吐出ポート２５
からの作動流体の逆流を防止するための逆止弁２２があ
る。吸入ポート１８と、吸入室の問７には、作動流体の
通過する断面積を変化させための開口部５０ａ（図２）
を具えた絞り部材５０と、作動流体の粘度の変化に応じ
て絞り部材５０を駆動する絞り部材駆動部５１がある。
【０００６】図２に、絞り部材駆動部５１の構造を示
す。絞り部材駆動部５１は、回転軸４と接合され、回転
軸４と同期して回転する入力側部材５１ａと、絞り部材
５０と結合される出力側部材５１ｂで構成され、入力側
部材５１ａと出力側部材５１ｂは回転自由であり、隙間
には作動流体が導かれている。出力側部材５１ｂまた
は、絞り部材５０が、弾性体５１ｃ、ピン５１ｐを介し
てハウジング３に接合されている。ピン５１ｐは、弾性
体をハウジング３に結合させるほかに、ここでは、絞り
手段５０の量大回転角を制限するのにも使用されてい
る。
す。絞り部材駆動部５１は、回転軸４と接合され、回転
軸４と同期して回転する入力側部材５１ａと、絞り部材
５０と結合される出力側部材５１ｂで構成され、入力側
部材５１ａと出力側部材５１ｂは回転自由であり、隙間
には作動流体が導かれている。出力側部材５１ｂまた
は、絞り部材５０が、弾性体５１ｃ、ピン５１ｐを介し
てハウジング３に接合されている。ピン５１ｐは、弾性
体をハウジング３に結合させるほかに、ここでは、絞り
手段５０の量大回転角を制限するのにも使用されてい
る。
【０００７】次に作用を説明する。吸入ポート１８から
流入した作動流体は、吸入路１９を通して吸入室７に導
かれる。吸入室７内の作動流体は、ピストン９が偏心カ
ム４ａの動きとスプリング１３の力によりポンプ中心方
向に下降した際に、ピストン９に設けられた吸入孔から
ピストン９内部に導かれる。ピストン内部の作動流体は
ピストン９が偏心カム４ａによりポンプ外側へ押し出さ
れることにより加圧され、逆止弁２２を通り吐出ポート
２５から吐出される。
流入した作動流体は、吸入路１９を通して吸入室７に導
かれる。吸入室７内の作動流体は、ピストン９が偏心カ
ム４ａの動きとスプリング１３の力によりポンプ中心方
向に下降した際に、ピストン９に設けられた吸入孔から
ピストン９内部に導かれる。ピストン内部の作動流体は
ピストン９が偏心カム４ａによりポンプ外側へ押し出さ
れることにより加圧され、逆止弁２２を通り吐出ポート
２５から吐出される。
【０００８】このようなポンプは、ある回転数Ｎ0 から
吸入抵抗の増加により、ポンプ１回転当りの吸入量が減
少し始めるため、ポンプの回転数に応じて吐出量が増加
する固有域と、ポンプ回転数に関わらず一定の吐出量が
得られる制限域とが存在する。制限域での吐出量は、吸
入室までの吸入抵抗の大きさにより決定するため、吸入
抵抗を変化させることにより変化させることができる。
吸入抵抗の増加により、ポンプ１回転当りの吸入量が減
少し始めるため、ポンプの回転数に応じて吐出量が増加
する固有域と、ポンプ回転数に関わらず一定の吐出量が
得られる制限域とが存在する。制限域での吐出量は、吸
入室までの吸入抵抗の大きさにより決定するため、吸入
抵抗を変化させることにより変化させることができる。
【０００９】図２により絞り部材駆動部５１の作用を説
明する。絞り部材駆動部５１の入力側部材５１ａが回転
すると、作動流体のせん断力によって、出力側部材５１
ｂにトルクが伝達される。絞り部材駆動部５１の入力側
部材５１ａの回転数、すなわちポンプの回転数をＮ、弾
性体５１ｃのバネ定数をＫ、作動油の粘度をμとする
と、伝達されるトルクＴは、 Ｔ＝μａＮ …（１） となる。ここでａは、入力側部材５１ａ、及び出力側部
材５１ｂの直径や、入力側部材５１ａと出力側部材５１
ｂの隙間等によって決定する定数である。このトルクと
弾性体５１ｃの復元力により、出力側部材５１ｂの回転
角△θは、 △θ＝μａＮ／Ｋ …（２） となる。式（２）より出力側部材５１ｂの回転角△θは
ポンプ回転数Ｎに比例することがわかる。この回転角△
θを絞り部材に伝達することにより、図３に示すよう
に、ポンプ回転数に応じて流体の通過面積を変化させる
ことができ、ポンプ回転数によって吐出量を変化させる
ことができる。
明する。絞り部材駆動部５１の入力側部材５１ａが回転
すると、作動流体のせん断力によって、出力側部材５１
ｂにトルクが伝達される。絞り部材駆動部５１の入力側
部材５１ａの回転数、すなわちポンプの回転数をＮ、弾
性体５１ｃのバネ定数をＫ、作動油の粘度をμとする
と、伝達されるトルクＴは、 Ｔ＝μａＮ …（１） となる。ここでａは、入力側部材５１ａ、及び出力側部
材５１ｂの直径や、入力側部材５１ａと出力側部材５１
ｂの隙間等によって決定する定数である。このトルクと
弾性体５１ｃの復元力により、出力側部材５１ｂの回転
角△θは、 △θ＝μａＮ／Ｋ …（２） となる。式（２）より出力側部材５１ｂの回転角△θは
ポンプ回転数Ｎに比例することがわかる。この回転角△
θを絞り部材に伝達することにより、図３に示すよう
に、ポンプ回転数に応じて流体の通過面積を変化させる
ことができ、ポンプ回転数によって吐出量を変化させる
ことができる。
【００１０】本発明によるポンプの吐出量変化を絞り部
材５０を持たないポンプと比較して図４に示す。絞り部
材５０の開口部５０ａの形状（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の各形
状に応じ（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）いずれの流量特性も実現可
能である。また、絞り部材５０に流体の通過面積を直線
的にしか変化させることができないポペット弁等を使用
したい場合には、絞り部材駆動部５１の動きを問接的に
カム等で絞り部材に伝達すれば、カムの形状により特性
を変化させることができる。
材５０を持たないポンプと比較して図４に示す。絞り部
材５０の開口部５０ａの形状（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の各形
状に応じ（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）いずれの流量特性も実現可
能である。また、絞り部材５０に流体の通過面積を直線
的にしか変化させることができないポペット弁等を使用
したい場合には、絞り部材駆動部５１の動きを問接的に
カム等で絞り部材に伝達すれば、カムの形状により特性
を変化させることができる。
【００１１】請求項２にかかわるポンプは、絞り部材駆
動部５１の入力側に接続された複数の円盤（入力側部材
５１ａ）と出力側に接続された複数の円盤（出力側部材
５１ｂ）とを交互に配置することにより、絞り部材駆動
部５１を構成したことを特徴としている。これにより、
流体の粘度が小さい場合や、絞り部材駆動部５１の入出
力部材の直径が大きくできない場合においても、絞り部
材５０を駆動するための十分なトルクを得ることができ
る。
動部５１の入力側に接続された複数の円盤（入力側部材
５１ａ）と出力側に接続された複数の円盤（出力側部材
５１ｂ）とを交互に配置することにより、絞り部材駆動
部５１を構成したことを特徴としている。これにより、
流体の粘度が小さい場合や、絞り部材駆動部５１の入出
力部材の直径が大きくできない場合においても、絞り部
材５０を駆動するための十分なトルクを得ることができ
る。
【００１２】請求項３について説明する。絞り部材駆動
部５１の発生する駆動力は、前述のように流体の粘度に
比例する。絞り部材駆動部５１の小型化や、より大きな
駆動力を必要とする場合は、絞り部材駆動部５１内に作
動流体よりも粘度の高い流体を封入することで、上記の
問題が解決できる。
部５１の発生する駆動力は、前述のように流体の粘度に
比例する。絞り部材駆動部５１の小型化や、より大きな
駆動力を必要とする場合は、絞り部材駆動部５１内に作
動流体よりも粘度の高い流体を封入することで、上記の
問題が解決できる。
【００１３】請求項４について説明する。放射状にピス
トン９が配列されたポンプにおいては、吐出脈動を低減
させるため、各ピストン９に均一に作動流体を導くこと
が重要である。また、ポンプを設計にあたり、ポンプの
小型化は重要な課題である。この様な問題に対応するた
めには、図５に示すように絞り部材５０を、回転軸４と
同軸の薄肉円板に、複数の開口部５０ａを均等に配置す
ることによって構成することにより、これらの問題が両
立できる。
トン９が配列されたポンプにおいては、吐出脈動を低減
させるため、各ピストン９に均一に作動流体を導くこと
が重要である。また、ポンプを設計にあたり、ポンプの
小型化は重要な課題である。この様な問題に対応するた
めには、図５に示すように絞り部材５０を、回転軸４と
同軸の薄肉円板に、複数の開口部５０ａを均等に配置す
ることによって構成することにより、これらの問題が両
立できる。
【００１４】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におけ
る設計の変更等があっても、本発明に含まれる。
述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におけ
る設計の変更等があっても、本発明に含まれる。
【００１５】
【発明の効果】 以上説明してきたように、この発明に
よれば、その構成を流体の粘性を利用し、ポンプ回転数
の変化に応じて駆動力を発生する絞り部材駆動部によ
り、吸入室手前に設けた絞り部材を駆動し、流体の通過
面積を変化させる構成としたため、安価であるだけでな
く、ポンプの回転数に対する吐出量特性を自由に変化さ
せることができるという効果が得られる。
よれば、その構成を流体の粘性を利用し、ポンプ回転数
の変化に応じて駆動力を発生する絞り部材駆動部によ
り、吸入室手前に設けた絞り部材を駆動し、流体の通過
面積を変化させる構成としたため、安価であるだけでな
く、ポンプの回転数に対する吐出量特性を自由に変化さ
せることができるという効果が得られる。
【図１】従来の油圧ポンプ
【図２】従来の油圧ポンプ
【図３】本発明の一実施の形態
【図４】紋り部材駆動部の構成を説明する図
【図５】回転数の変化による絞り部材の動きを示した図
【図６】絞り部材の開口部の形状とポンプの流量特性を
示した図
示した図
【図７】請求項４の絞り部材を示した図
３ ハウジング ４ 回転軸 ４ａ偏心カム ７吸入室 ９ピストン １０ シリンダ １３ スプリング １４ 吸入孔 １８ 吸入ポート １９ 吐出路 ２０ 吸入路 ２２ 逆止弁 ２５ 吐出ポート ５０ 絞り部材 ５１ 絞り部材駆動部
Claims (4)
- 【請求項１】 ハウジング内に設けられた吸入室と、前
記吸入室に作動流体を導くための吸入油路と、回転軸に
結合された偏心カムと、回転軸に対して放射状に配列さ
れ、上記偏心カムによって駆動され、前記吸入室内の作
動流体を吸入し、加圧して吐出する複数のピストンとを
備えた油圧ポンプにおいて、 前記吸入室の手前に設けた絞り部材を、作動流体の粘性
を利用して、ポンプ回転数に応じて駆動力を発生する絞
り部材駆動部により駆動し、回転数の上昇にともない流
体の通過面積を減少させ、吐出量を減少させることを特
徴とする油圧ポンプ。 - 【請求項２】 絞り部材駆動部の入力側に接続された複
数の円板と、出力側に接続された複数の円板とを交互に
配置することにより、絞り部材駆動部を構成したことを
特徴とする請求項１記載の油圧ポンプ。 - 【請求項３】 絞り部材駆動部の内部に作動油よりも粘
度の高い油を封入したことを特徴とする請求項１または
請求項２記載の油圧ポンプ。 - 【請求項４】 紋り部材を、回転軸と同軸の薄肉円板
に、複数の開口部を均等に配置することにより構成した
ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３のいず
れか記載の油圧ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8036259A JPH09228943A (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 油圧ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8036259A JPH09228943A (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 油圧ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09228943A true JPH09228943A (ja) | 1997-09-02 |
Family
ID=12464781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8036259A Pending JPH09228943A (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 油圧ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09228943A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014113152A1 (en) * | 2013-01-15 | 2014-07-24 | Husco International, Inc. | Hydraulic piston pump with throttle control |
| US8926298B2 (en) | 2012-01-04 | 2015-01-06 | Husco International, Inc. | Hydraulic piston pump with a variable displacement throttle mechanism |
-
1996
- 1996-02-23 JP JP8036259A patent/JPH09228943A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8926298B2 (en) | 2012-01-04 | 2015-01-06 | Husco International, Inc. | Hydraulic piston pump with a variable displacement throttle mechanism |
| WO2014113152A1 (en) * | 2013-01-15 | 2014-07-24 | Husco International, Inc. | Hydraulic piston pump with throttle control |
| US9062665B2 (en) | 2013-01-15 | 2015-06-23 | Husco International, Inc. | Hydraulic piston pump with throttle control |
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