JPH0942147A - 可変容量形斜板式ピストンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 斜板により吐出量を可変にする可変容量形斜
板式ピストンポンプであって、斜板を傾転することなく
本体に軸支し、軸支個所の焼付けや摩耗を低減して耐久
性を向上し得るもの。 【構成】 本体１内にシリンダブロック４を回転自在に
設け、シリンダブロック４には複数のピストン１１を軸
方向へ往復動自在に設け、各ピストン１１頭部がシュー
部材１３を介して摺接する傾斜面１５を有する斜板１４
を本体１内に回動操作自在に軸支して設け、斜板１４は
傾斜面１５と対向する背面１９を本体１に当接して設け
る。そして、斜板１４の回動操作によりピストン１１の
上死点Ｘと下死点Ｙの周方向位置を変更して吐出量を可
変にし、吸込ポート６の圧力と吐出ポート７の圧力との
圧力差に基づく作用力が偏荷重として斜板１４に作用
し、斜板１４は偏荷重を受圧面積の大きい背面１９で受
ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、斜板により吐出量を可
変にする可変容量形斜板式ピストンポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の可変容量形斜板式ピスト
ンポンプとして実公平６−４２４１号公報に示される如
きものがある。このものは、回動操作による調整部材の
進退により操作プランジャを介して斜板の傾転角を増減
自在に設け、斜板にシリンダブロックからの突出側が摺
接する複数のピストンをシリンダブロックに往復動自在
に設け、ピストンの往復動量を斜板の傾転角の増減に応
じて変更し、吸込流路より弁板に穿設の吸込ポートを介
して吸い込み吐出ポートを介して吐出流路より吐出する
液体の吐出量を可変に設けている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、かかる従来
の可変容量形斜板式ピストンポンプでは、斜板を吸込ポ
ート近傍に配置した支軸と吐出ポート近傍に配置した支
軸とで本体に軸支しているため、吸込ポートの圧力と吐
出ポートの圧力との圧力差に基づく作用力で斜板に偏荷
重が作用し、この偏荷重で吐出ポート近傍に配置した支
軸が本体に押し付けられ、押し付けられた個所に焼付け
や摩耗が生じて斜板の傾転が不能になったりがたつきが
発生したりして耐久性が悪い問題点があった。本発明
は、かかる問題点を解決するもので、斜板を傾転するこ
となく本体に軸支し、軸支個所の焼付けや摩耗を低減し
て耐久性を向上し得る可変容量形斜板式ピストンポンプ
を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このため、本発明は、本
体内にシリンダブロックを回転自在に設け、シリンダブ
ロックの軸方向一端面に摺接した弁板を本体に固定して
設け、弁板には半円弧形状の吸込ポートと吐出ポートを
周方向の略対称位置に穿設し、弁板の吸込ポートと吐出
ポートはそれぞれ本体に有した吸込流路と吐出流路に接
続して設け、シリンダブロックには複数のピストンを軸
方向へ往復動自在に設けて各ピストン頭部をシリンダブ
ロックの軸方向他端面から突出して設け、各ピストンは
シリンダブロックの回転に伴い吸込ポートと吐出ポート
に交番的に連通して設け、各ピストン頭部が摺接する傾
斜面を有した斜板を本体内に回動操作自在に軸支して設
け、斜板は各ピストン頭部が摺接する傾斜面と対向する
背面を本体に当接して設けて成る。

【０００５】

【作用】かかる本発明の構成において、斜板を回動操作
すると、シリンダブロックの回転に伴い斜板の傾斜面に
頭部が摺接して往復動するピストンの上死点と下死点の
周方向位置が変更され、例えば斜板を回動操作してピス
トンの上死点と下死点の周方向位置をそれぞれ弁板に穿
設の吸込ポートと吐出ポート間に位置すると、吸込ポー
トと連通するピストンの全てが下死点から上死点に向け
て往動すると共に、吐出ポートと連通するピストンの全
てが上死点から下死点に向けて復動して最大吐出量を得
られる。

【０００６】また、斜板を回動操作してピストンの上死
点の周方向位置を吸込ポートの中央部に位置してピスト
ンの下死点の周方向位置を吐出ポートの中央部に位置す
ると、吸込ポートと連通するピストンの中で中央部に到
達する前のピストンは上死点に向けて往動し中央部に到
達した後のピストンは下死点に向けて復動し、復動する
ピストンから吐出する液体が吸込ポートを介して往動す
るピストンに吸い込まれて相殺され、吸込流路から吸込
ポートに吸い込む吸込量が略零となり、さらに、吐出ポ
ートと連通するピストンの中で中央部に到達する前のピ
ストンは下死点に向けて復動し中央部に到達した後のピ
ストンは上死点に向けて往動し、復動するピストンから
吐出された液体が吐出ポートを介して復動するピストン
に吸い込まれて相殺され、吐出ポートから吐出流路に吐
出する吐出量が略零となる。

【０００７】さらにまた、斜板を回動操作して、ピスト
ンの上死点と下死点の周方向位置を前述の最大吐出量が
得られた位置と逆に吐出ポートと吸込ポート間に位置す
ると、吸込ポートと連通するピストンの全てが上死点か
ら下死点に向けて復動すると共に、吐出ポートと連通す
るピストンの全てが下死点から上死点に向けて往動して
液体を吐出ポートから吸い込み吸込ポートから吐出する
逆の最大吐出量が得られる。このように、斜板の回動操
作に応じて吐出量を可変にできる。

【０００８】そして、弁板に穿設の吸込ポートの圧力と
吐出ポートの圧力との圧力差に基づく作用力が各ピスト
ンを介して斜板に偏荷重として作用するが、斜板は偏荷
重を本体に当接する背面で受け、この背面は、従来のポ
ンプの如き、支軸で受けるものに比べ、偏荷重を受ける
受圧面積を大きく設けることができて面圧力を減少でき
るから、斜板を傾転することなく本体に軸支でき、軸支
個所の焼付けや摩耗を低減して耐久性を向上することが
できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１及び図２おいて、１は本体で、一端面を開
口した本体部材２に開口を閉塞するよう蓋部材３を着脱
自在に固定して構成している。４は本体１を構成する本
体部材２内に回転自在に収装した円柱形状のシリンダブ
ロックで、その軸方向一端面を弁板５と摺接して設けて
いる。弁板５は本体１を構成する蓋部材３に固定して設
け、半円弧形状の液体の吸込ポート６と吐出ポート７と
を周方向の略対称位置に貫通して穿設している。吸込ポ
ート６と吐出ポート７は蓋部材３に有する吸込流路８と
吐出流路９にそれぞれ接続して設けている。シリンダブ
ロック４には弁板５に穿設の吸込ポート６、吐出ポート
７と径方向の同一位置へ周方向へ等間隔に複数のピスト
ン孔１０を穿設して軸方向他端面に開口し、シリンダブ
ロック４の回転に伴い吸込ポート６と吐出ポート７とに
交番的に連通して設けている。１１は各ピストン孔に軸
方向へ往復動自在に嵌挿したピストンで、各ピストン孔
１０とでピストン室１２を区画形成し、自己の頭部をシ
リンダブロック４の軸方向他端面から突出して設けてい
る。

【００１０】１３は各ピストン１１頭部に揺動自在に枢
着したシュー部材である。１４はシュー部材１３を介し
て各ピストン１１頭部が摺接する傾斜面１５を有した斜
板で、本体１を構成する本体部材２内に軸支して設け、
端部に有する軸部１６を本体部材２より外部に突出して
設け、軸部１６の外部に突出した突出端には図示しない
工具を係合する係合孔１７を形成し、係合孔１７への工
具の係合で斜板１４を外部より作業者の手動で回動操作
自在に設けている。そして、斜板１４は回動操作による
傾斜面１５の回動でシリンダ室１２が最大容積となるピ
ストン１１の上死点Ｘの周方向位置Ｘ１とシリンダ室１
２が最小容積となるピストン１１の下死点Ｙの周方向位
置Ｙ１を変更自在に設け、吐出量を可変に設けている。

【００１１】１８は斜板１４の軸部１６に螺合したロッ
クナット部材で、本体部材２に圧接することで斜板１４
の回動操作を不能に設けている。斜板１４は傾斜面１５
と対向する平坦な背面１９を本体部材２に形成の平坦な
当接面２０に当接して軸方向の位置を位置決めして設
け、吸込ポート６の圧力と吐出ポート７の圧力との圧力
差に基づく作用力が各ピストン１１を介して偏荷重とし
て作用するのを受けている。また、斜板１４の径方向の
軸支は、傾斜面１５の外周及び軸部１６の外周に配置し
たベアリング部材２１、２２で行っている。２３はシリ
ンダブロック４を回転駆動する回転軸で、シリンダブロ
ック４にスプライン結合して設け、軸方向の一端部を蓋
部材３を貫通して外部に突出して設けると共に、軸方向
の他端部を斜板１４に穿設の挿入孔２４に挿入してブッ
シュ部材２５により回転自在に軸支して設けている。

【００１２】次にかかる構成の作動を説明する。図１及
び図２の状態は、斜板１４がロックナット部材１８によ
り原位置に固定されており、ピストン１１の上死点Ｘの
周方向位置Ｘ１は図２の最上方に位置していると共に、
ピストン１１の下死点Ｙの周方向位置Ｙ１は最下方に位
置し、上死点Ｘ、下死点Ｙでは吸入ポート６、吐出ポー
ト７と遮断している。

【００１３】この状態で、回転軸２３を図２の矢印Ｂ方
向に回転駆動すると、シリンダブロック４が同方向に回
転し、各ピストン１１が傾斜面１５に沿って往復動し、
吸込ポート６に連通するピストン１１の全てが下死点Ｙ
から上死点Ｘに向けて往動してシリンダ室１２の容積を
拡大すると共に、吐出ポート７に連通するピストン１１
の全てが上死点Ｘから下死点Ｙに向けて復動してシリン
ダ室１２の容積を減少し、吸込流路８から吸込ポート６
を介して容積が拡大するシリンダ室１２に吸い込まれた
液体がシリンダ室１２の容積減少に伴い吐出ポート７を
介して吐出流路９から吐出され、最大吐出量が得られ
る。

【００１４】この状態より、ロックナット部材１８を緩
め、係合孔１７に工具を係合して斜板１４を図２の矢印
Ｂと逆方向に回動操作すると、ピストン１１の上死点Ｘ
の周方向位置Ｘ１が吸入ポート６と連通する位置になる
と共に、ピストン１１の下死点Ｙの周方向位置Ｙ１が吐
出ポート７と連通する位置になり、吸入ポート６に連通
するピストン１１の中で上死点Ｘに到達した後のピスト
ン１１は下死点Ｙに向けて復動し、シリンダ室１２の容
積が減少して液体を吐出し、この吐出した液体は吸込ポ
ート６を介して上死点Ｘに到達する前のピストン１１の
容積が拡大するシリンダ室１２に吸い込まれ、この吸い
込み量の分だけ吸込流路８より吸い込む吸込量が減少す
る。また、吐出ポート７に連通するピストン１１の中で
下死点Ｙに到達した後のピストン１１は上死点Ｘに向け
て往動し、シリンダ室１２の容積が拡大して液体を吸い
込み、この吸い込む液体は下死点Ｙに到達する前のピス
トン１１の容積が減少するシリンダ室１２より吐出した
ものであり、容積が拡大するピストン１１のシリンダ室
１２に吸い込まれる分だけ吐出流路９に吐出する吐出量
が減少する。

【００１５】そして、斜板１４を図２の矢印Ｂと逆方向
にさらに回動操作すると、ピストン１１の上死点Ｘの周
方向位置Ｘ１が吸込ポート６の中央部に近づき吸込ポー
ト６に連通するピストン１１の中で下死点Ｙに向けて復
動してシリンダ室１２の容積が減少するピストン１１が
増え、吸込流路８よりの吸込量がさらに減少すると共
に、ピストン１１の下死点Ｙの周方向位置Ｙ１が吐出ポ
ート７の中央部に近づき吐出ポート７に連通するピスト
ン１１の中で上死点Ｘに向けて往動してシリンダ室１２
の容積が拡大するピストン１１が増え、吐出流路９への
吐出量がさらに減少する。

【００１６】さらに、斜板１４を図２の矢印Ｂと逆方向
に回動操作して、ピストン１１の上死点Ｘの周方向位置
Ｘ１を、図２に示す如き、吸込ポート６の中央部Ｘ２に
位置すると共に、ピストン１１の下死点Ｙの周方向位置
Ｙ１を、図２に示す如き、吐出ポート７の中央部Ｙ２に
位置すると、吸込ポート６の中央部Ｙ２に到達した後の
ピストン１１の容積が減少するシリンダ室１２から吐出
する液体と吸込ポート６の中央部Ｘ２に到達する前のピ
ストン１１の容積が拡大するシリンダ室１２へ吸い込む
液体とが略同量となって相殺され、吸込流路８よりの吸
込量が略零となる。また、吐出ポート７の中央部Ｙ２に
到達する前のピストン１１の容積が減少するシリンダ室
１２から吐出する液体と吐出ポート７の中央部Ｙ２に到
達した後のピストン１１の容積が拡大するシリンダ室１
２へ吸い込む液体とが略同量となって相殺され、吐出流
路９よりの吐出量が略零となる。

【００１７】ピストン１１の上死点Ｘの周方向位置Ｘ１
が吸込ポート６の中央部Ｘ２に位置すると共に、ピスト
ン１１の下死点Ｙの周方向位置Ｙ１が吐出ポート７の中
央部Ｙ２に位置した状態で、さらに斜板１４を図２の矢
印Ｂと逆方向に回動操作すると、吸込ポート６に連通す
るピストン１１の中で上死点Ｘに向けて往動してシリン
ダ室１２の容積が増大するピストン１１より、上死点Ｘ
に到達した後の下死点Ｙに向けて復動してシリンダ室１
２の容積が減少するピストン１１が増え、容積が拡大す
るシリンダ室１２に吸い込む液体より容積が減少するシ
リンダ室１２から吐出する液体が多く、吸込ポート６よ
り吸込流路８に液体が吐出される。また、吐出ポート７
に連通するピストン１１の中で下死点Ｙに向けて復動し
てシリンダ室１２の容積が減少するピストン１１より、
下死点Ｙに到達した後の上死点Ｘに向けて往動してシリ
ンダ室１２の容積が拡大するピストン１１が増え、容積
が減少するシリンダ室１２から吐出する液体より容積が
拡大するシリンダ室１２に吸い込む液体が多く、吐出流
路９より吐出ポート７を介して液体を吸い込む。すなわ
ち、回転軸２３を矢印Ｂ方向に回転しているにもかかわ
らず、液体の吐出方向が逆になる。

【００１８】そして、図２に示すピストン１１の上死点
Ｘの周方向位置Ｘ１と下死点Ｙの周方向位置Ｙ１とを逆
にして上死点Ｘの周方向位置Ｘ１を図２の最下方に位置
すると共に、下死点Ｙの周方向位置Ｙ１を図２の最上方
に位置するよう斜板１４を回動操作すると、吸込ポート
６に連通するピストン１１の全てが上死点Ｘから下死点
Ｙに向けて復動してシリンダ室１２の容積を減少すると
共に、吐出ポート７に連通するピストン１１の全てが下
死点Ｙから上死点Ｘに向けて往動してシリンダ室１２の
容積を拡大し、吐出流路９から吐出ポート７を介して容
積が拡大するシリンダ室１２に吸い込まれた液体がシリ
ンダ室１２の容積減少に伴い吸込ポート６を介して吸込
流路８から吐出され、逆方向の最大吐出量が得られる。

【００１９】かかる作動において、弁板５に穿設の吸込
ポート６の圧力と吐出ポート７の圧力との圧力差に基づ
く作用力が各ピストン１１を介して斜板１４に偏荷重と
して作用するが、斜板１４は偏荷重を本体１を構成する
本体部材２の当接面２０と当接する背面１９で受け、背
面１９は、従来のポンプの如き、斜板を傾転自在に軸支
する支軸で受けるものに比べ、偏荷重を受ける受圧面積
を大きく設けることができて面圧力を減少できるから、
斜板１４を傾転することなく本体１に軸支でき、軸支個
所の焼付けや摩耗を低減できて耐久性を向上することが
できる。また、回動操作自在に設けた斜板１４の傾斜面
１５にピストン１１頭部をシュー部材１３を介して摺接
して往復動自在に設けているため、斜板１４の回動操作
によりピストン１１の上死点Ｘと下死点Ｙの周方向位置
Ｘ１、Ｙ１を変更して逆にすることが可能で、シリンダ
ブロック４の回転方向を変更することなく液体の吐出方
向を逆にして、吐出流路９から吐出ポート７を介して吸
い込んだ液体を吸込ポート６を介して吸込流路８に吐出
することができる。

【００２０】尚、一実施例では、作業者の手動により斜
板１４を回動操作自在に設けたが、信号により制御され
る電気パルスモータにより斜板を回動操作自在に設けて
も良いことは勿論である。

【００２１】

【発明の効果】このように本発明は、本体内にシリンダ
ブロックを回転自在に設け、シリンダブロックの軸方向
一端面に摺接した弁板を本体に固定して設け、弁板には
半円弧形状の吸込ポートと吐出ポートを周方向の略対称
位置に穿設し、弁板の吸込ポートと吐出ポートはそれぞ
れ本体に有した吸込流路と吐出流路に接続して設け、シ
リンダブロックには複数のピストンを軸方向へ往復動自
在に設けて各ピストン頭部をシリンダブロックの軸方向
他端面から突出して設け、各ピストンはシリンダブロッ
クの回転に伴い吸込ポートと吐出ポートに交番的に連通
して設け、各ピストン頭部が摺接する傾斜面を有した斜
板を本体内に回動操作自在に軸支して設け、斜板は各ピ
ストン頭部が摺接する傾斜面と対向する背面を本体に当
接して設けたことにより、斜板を傾転することなく本体
に軸支でき、軸支個所の焼付けや摩耗を低減できて耐久
性を向上することができる。また、回動操作自在に設け
た斜板の傾斜面にピストン頭部を摺接して往復動自在に
設けているため、斜板の回動操作によりピストンの往復
動する上死点と下死点の周方向位置を変更して逆にする
ことが可能で、シリンダブロックの回転方向を変更する
ことなく液体の吐出方向を逆にして、吐出流路から吐出
ポートを介して吸い込んだ液体を吸込ポートを介して吸
込流路に吐出することができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示した可変容量形斜板式ピ
ストンポンプの縦断面図である。

【図２】図１の線Ａ−Ａに沿った断面図である。

【符号の説明】

１本体 ４シリンダブロック ５弁板 ６吸込ポート ７吐出ポート ８吸込流路 ９吐出流路 １１ピストン １４斜板 １５傾斜面 １９背面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体内にシリンダブロックを回転自在に
   設け、シリンダブロックの軸方向一端面に摺接した弁板
   を本体に固定して設け、弁板には半円弧形状の吸込ポー
   トと吐出ポートを周方向の略対称位置に穿設し、弁板の
   吸込ポートと吐出ポートはそれぞれ本体に有した吸込流
   路と吐出流路に接続して設け、シリンダブロックには複
   数のピストンを軸方向へ往復動自在に設けて各ピストン
   頭部をシリンダブロックの軸方向他端面から突出して設
   け、各ピストンはシリンダブロックの回転に伴い吸込ポ
   ートと吐出ポートに交番的に連通して設け、各ピストン
   頭部が摺接する傾斜面を有した斜板を本体内に回動操作
   自在に軸支して設け、斜板は各ピストン頭部が摺接する
   傾斜面と対向する背面を本体に当接して設けて成る可変
   容量形斜板式ピストンポンプ。