JPH0988810A - Multi-flow pump - Google Patents
Multi-flow pumpInfo
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- JPH0988810A JPH0988810A JP7266102A JP26610295A JPH0988810A JP H0988810 A JPH0988810 A JP H0988810A JP 7266102 A JP7266102 A JP 7266102A JP 26610295 A JP26610295 A JP 26610295A JP H0988810 A JPH0988810 A JP H0988810A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、一台のポンプから
互いに独立した複数のポンプ吐出流路に圧油を分配して
吐出するアキシャルピストン型のマルチフロー可変容量
ポンプに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an axial piston type multi-flow variable displacement pump for distributing and discharging pressure oil from a single pump to a plurality of pump discharge passages independent of each other.
【0002】[0002]
【従来の技術】ミニパワーショベル、ミニホイールロー
ダ等の小型建設機械用の油圧ポンプの一つとして、シャ
フトの回転運動をピストンのストローク運動に変換して
圧油の吸入吐出を行うアキシャルピストン型可変容量ポ
ンプが挙げられる。2. Description of the Related Art As one of hydraulic pumps for small construction machines such as mini power shovels and mini wheel loaders, an axial piston type variable pump that converts rotational movement of a shaft into stroke movement of a piston to suck and discharge pressure oil. A capacity pump is mentioned.
【0003】このアキシャルピストン型可変容量ポンプ
は、それぞれにピストンが嵌入される複数のシリンダ室
を回転軸心から互いに等しい離心距離で等角度間隔に配
設したシリンダバレルと、シリンダバレルの回転中に各
ピストンに吸排ストローク運動を与えるためにシリンダ
バレルの回転軸に対して傾斜した角度でハウジングに支
持される斜板と、回転するシリンダバレルの底面に摺接
してシリンダバレル底面の吸排孔の夫々が順次巡り合う
ように吸入ポート及び吐出ポートを設けた弁板(ポート
プレート)とをハウジング内に備えているものである。This axial piston type variable displacement pump has a cylinder barrel in which a plurality of cylinder chambers into which pistons are fitted are arranged at equal angular intervals from the axis of rotation at equal eccentric distances, and during rotation of the cylinder barrel. The swash plate that is supported by the housing at an angle inclined to the rotation axis of the cylinder barrel to give each piston a suction and discharge stroke motion, and the suction and discharge holes on the bottom surface of the cylinder barrel that slide into contact with the bottom surface of the rotating cylinder barrel The housing is provided with a valve plate (port plate) provided with an intake port and a discharge port so as to sequentially circulate.
【0004】このようなアキシャルピストンポンプによ
って複数の独立した吐出流を生じる多分配ポンプ、すな
わちマルチフローポンプを構成することは従来から知ら
れており、その第1の形式として、例えば実公昭43−
7977号には、図3に示すように、弁板の吐出ポート
Pをシリンダバレルの回転方向に複数に分割し、それぞ
れの吐出ポートP31〜P33を合流させることなく、それ
ぞれ独立したポンプ吐出口に導くことにより複数の独立
した吐出流を取り出すものが述べられている。この場
合、弁板以外は通常の単一吐出ポートのアキシャルピス
トンポンプの部品が共用でき、ピストンの1ストローク
で吐出される圧油は弁板によってストローク中に分割さ
れて順番に異なる流路に分配され、例えば3つの互いに
独立した吐出流として取出すことができる。It is known in the prior art to construct a multi-distributor pump, that is, a multi-flow pump, which produces a plurality of independent discharge flows by such an axial piston pump, and the first type thereof is, for example, Jpn.
In No. 7977, as shown in FIG. 3, the discharge port P of the valve plate is divided into a plurality of parts in the rotation direction of the cylinder barrel, and the discharge ports P 31 to P 33 are not joined to each other and independent pump discharges are performed. It is described that it takes a plurality of independent discharge streams by leading them to an outlet. In this case, parts of the normal single-discharge port axial piston pump can be shared except for the valve plate, and the pressure oil discharged in one stroke of the piston is divided into strokes by the valve plate and distributed to different flow paths in order. And can be taken out as, for example, three mutually independent discharge streams.
【0005】また、別の構成の第2の形式のマルチフロ
ーポンプとして、特開昭52−35304号、特開平1
−267367号、特開平1−267368号で開示さ
れているものも知られている。A second type of multi-flow pump having another structure is disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 52-35304 and 1-1998.
The ones disclosed in JP-A-267367 and JP-A-1-267368 are also known.
【0006】これら第2の形式はいずれも、図4に示す
ように、シリンダバレル底面に各シリンダ室h1 〜h6
に個々に通じる吸排孔Q41〜Q46を交互に離心距離の異
なる位置で穿ち、それぞれの離心距離にある二つの同心
円上で互いに独立した吐出流となるように弁板の吐出区
間に径方向に並ぶ別々の二つの吐出ポートP41、P42を
形成した構造をもつものである。In all of these second types, as shown in FIG. 4, the cylinder chambers h 1 to h 6 are formed on the bottom surface of the cylinder barrel.
The intake and exhaust holes Q 41 to Q 46 communicating with each other are alternately bored at positions with different eccentric distances, and the discharge flow of the valve plate is radial in the discharge section so that discharge flows are independent on two concentric circles at each eccentric distance. It has a structure in which two separate discharge ports P 41 and P 42 arranged side by side are formed.
【0007】この場合、個々のピストンの1ストローク
分の全吐出量がいずれか一方の吐出ポートから吐出され
ることになり、二つの吐出ポートに対して1つおきのシ
リンダ室から交互に吐出流が与えられることになるの
で、例えば6本のピストンを有するポンプでは、それぞ
れ3本のピストン吐出量をもつ二つのポンプと等価なマ
ルチフローポンプとなる。In this case, the total discharge amount for one stroke of each piston is discharged from one of the discharge ports, and the discharge flow is alternately supplied to the two discharge ports from every other cylinder chamber. Therefore, for example, a pump having six pistons is a multi-flow pump equivalent to two pumps each having a discharge amount of three pistons.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記第
1の形式の構成による従来のマルチフローポンプでは、
一般的な構成のアキシャルピストン型可変容量ポンプに
おける弁板の吐出ポートを単に回転方向に分割すること
により各ピストンの1ストローク分の吐出量を一定比率
で分割して多吐出流を得るものであるが、回転方向に分
離配列された各吐出ポート間における圧油圧力の相違に
対する対策が何もなく、単に弁板の吐出ポートを回転方
向に複数に分割しただけでは、シリンダ室内の閉じ込み
圧力の発生によりポンプ騒音が高くなったり、各吐出ポ
ート間における圧油圧力の相違に基づいて斜板に傾転軸
回りのアンバランスモーメントが生じてしまい、斜板の
傾転角制御、例えば、近似性馬力制御において、斜板が
アンバランスモーメントによって振動的になり、最悪の
場合には各吐出ポートの吐出量に予期しない偏差が生じ
る原因となる。However, in the conventional multi-flow pump according to the first type configuration,
By simply dividing the discharge port of the valve plate in the axial piston type variable displacement pump of a general configuration in the rotational direction, the discharge amount for one stroke of each piston is divided at a constant ratio to obtain a multiple discharge flow. However, there is no countermeasure against the difference in pressure oil pressure between the discharge ports separated and arranged in the rotation direction, and if the discharge port of the valve plate is simply divided into a plurality of rotation directions, the closing pressure of the cylinder chamber will be reduced. The pump noise increases due to the occurrence of the noise, and an unbalance moment around the tilt axis is generated in the swash plate due to the difference in pressure oil pressure between each discharge port. In horsepower control, the swash plate becomes vibrating due to the unbalance moment, and in the worst case, this may cause an unexpected deviation in the discharge amount of each discharge port.
【0009】また、前記第2の形式による従来のマルチ
フローポンプの場合は、シリンダバレル底面における各
シリンダ室の吸排孔の配置を径方向に拡大展開すること
により複数の独立した吐出流を獲得する考えであるた
め、三つ以上の独立した吐出流を得るためには、各吐出
ポート間の漏洩防止の観点からも各シリンダ室底部の吸
排孔の径方向寸法を制限して径方向離間距離を充分にと
る必要があり、また、弁板に設ける吐出ポートも径方向
に並列して増やさなければならず、これは結果として、
装置の大型化を引き起こすこととなるので好ましくな
い。勿論、装置の大きさをあまり変えずに三つ以上の独
立した吐出流を得る構成とすることには、弁板近傍部で
各吸排孔および吐出ポートの圧力バランスを考慮した設
計が極めて困難であり、現実には3スプリットフロー以
上のマルチフローポンプは製品化が実現できていない。Further, in the case of the conventional multi-flow pump of the second type, a plurality of independent discharge flows are obtained by expanding and expanding the arrangement of the suction and discharge holes of each cylinder chamber on the bottom surface of the cylinder barrel in the radial direction. Therefore, in order to obtain three or more independent discharge flows, from the viewpoint of preventing leakage between each discharge port, the radial dimension of the suction / exhaust holes at the bottom of each cylinder chamber is limited to set the radial separation distance. It is necessary to take enough, and the discharge ports provided on the valve plate must also be increased in parallel in the radial direction, which results in
This is not preferable because it causes an increase in size of the device. Of course, it is extremely difficult to design in consideration of the pressure balance of each intake / exhaust hole and the discharge port in the vicinity of the valve plate in order to obtain three or more independent discharge flows without greatly changing the size of the device. However, in reality, a multi-flow pump with three or more split flows has not been commercialized.
【0010】本発明の目的は、主要部品については通常
の単一吐出ポートのアキシャルピストンポンプの部品が
共用できるという前記第1の形式の利点を損なわずに、
比較的簡単な構成で、斜板にアンバランスモーメントが
作用することなく、従って斜板の傾転角制御に不安定要
因を与えることもなく、独立した複数の吐出流を安定し
て得ることのできるマルチフローポンプを提供すること
にあり、更には、各吐出口の独立性を維持すると共に各
シリンダ室内での閉じ込み圧力の発生を防いで騒音を軽
減することのできるマルチフローポンプを提供すること
にある。The object of the present invention is to maintain the advantages of the first type in that the parts of an axial piston pump having a normal single discharge port can be shared as the main parts,
With a relatively simple structure, an unbalanced moment does not act on the swash plate, and therefore an instability factor is not given to the tilt angle control of the swash plate, and a plurality of independent discharge flows can be stably obtained. The present invention provides a multi-flow pump capable of maintaining the independence of each discharge port and preventing generation of a closing pressure in each cylinder chamber to reduce noise. Especially.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、前記第1の形式のマルチフローポンプ、すなわ
ち、シャフトによって回転されるシリンダバレルの複数
のシリンダ室内でそれぞれピストンを斜板の傾転角に応
じたストロークで往復運動させると共に、シリンダバレ
ルの回転軸心に対して等しい離心距離で配列された複数
の互いに独立した吐出ポートを有する非回転の弁板を、
各シリンダ室内に個々に通じる複数の吸排孔が開口する
シリンダバレル底面と摺接させることにより、各シリン
ダ室内のピストンの1ストローク分の吐出流を前記複数
の吐出ポートを介して分割して取り出して互いに独立し
た複数のポンプ吐出口に導き、各ポンプ吐出口から互い
に独立した吐出流を生じるようにしたアキシャルピスト
ン型マルチフローポンプにおいて、前記複数のポンプ吐
出口のうち、同一のポンプ吐出口に通じる吐出ポート
を、前記斜板の傾転軸心をシリンダバレルの回転軸方向
に弁板上に投影した線分を対称軸としてほぼ線対称位置
となるように弁板上に配置することによって達成され
る。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, the above object is achieved by providing a multi-flow pump of the first type, that is, a piston and a swash plate respectively in a plurality of cylinder chambers of a cylinder barrel rotated by a shaft. A non-rotating valve plate having a plurality of independent discharge ports arranged at equal eccentric distances with respect to the axis of rotation of the cylinder barrel, while reciprocating with a stroke according to the tilt angle.
By making sliding contact with the bottom surface of the cylinder barrel in which a plurality of suction and discharge holes that individually communicate with each cylinder chamber are opened, the discharge flow for one stroke of the piston in each cylinder chamber is divided and taken out through the plurality of discharge ports. In an axial piston type multi-flow pump, which is led to a plurality of pump discharge ports independent of each other and produces discharge flows independent from each other, the same pump discharge port among the plurality of pump discharge ports is communicated. It is achieved by arranging the discharge port on the valve plate so as to be substantially line-symmetrical with a line segment obtained by projecting the tilt axis of the swash plate on the valve plate in the rotation axis direction of the cylinder barrel as a symmetry axis. It
【0012】即ち、第1の形式のマルチフローポンプで
は、各シリンダ室内からの吐出流をピストンの1ストロ
ーク分のうちから分割して互いに独立した複数のポンプ
吐出口に導くために弁板の吐出ポートがシリンダバレル
の回転方向で複数に分割されているので、分割されたそ
れぞれの吐出ポートにおける圧油圧力の違いによってシ
リンダバレル底面の弁板部分に生じる反力が斜板の傾転
軸回りのアンバランスモーメントを与えようとするのに
対し、本発明では、弁板に設けられた複数のポンプ吐出
口のうち、同一のポンプ吐出口に通じる吐出ポートが、
斜板の傾転軸心をシリンダバレルの回転軸方向に弁板上
に投影した線分を対称軸として、ほぼ線対称位置となる
ように弁板上に配置されているので、個々のポンプ吐出
口の圧力が互いに相違しても、同一のポンプ吐出口に通
じる吐出ポートの圧力はいずれも前記線分を対称軸とし
て弁板に線対称に作用し、その反力も前記対称軸回りに
平衡することから、斜板の傾転軸回りのアンバランスモ
ーメントは常に生じることがない。That is, in the first type multi-flow pump, the discharge flow from each cylinder chamber is divided from one stroke of the piston and is guided to a plurality of pump discharge ports independent of each other. Since the port is divided into multiple parts in the direction of rotation of the cylinder barrel, the reaction force generated at the valve plate part on the bottom surface of the cylinder barrel due to the difference in pressure oil pressure at each of the divided discharge ports is about the tilt axis of the swash plate. In contrast to trying to give an unbalance moment, in the present invention, among the plurality of pump discharge ports provided in the valve plate, the discharge port leading to the same pump discharge port is
Since the tilt axis of the swash plate is arranged on the valve plate so as to be substantially line-symmetrical with the line segment projected on the valve plate in the direction of the rotation axis of the cylinder barrel as the axis of symmetry, each pump discharge Even if the pressures at the outlets differ from each other, the pressures at the discharge ports leading to the same pump discharge port act symmetrically on the valve plate with the line segment as the axis of symmetry, and the reaction force also balances around the axis of symmetry. Therefore, the unbalance moment around the tilt axis of the swash plate does not always occur.
【0013】同一のポンプ吐出口に通じる弁板上の吐出
ポートは単数または偶数の場合があり、単数の場合は対
称軸となる前記線分は吐出ポートを二分するような径方
向線分に相当し、偶数の場合は前記線分を対称軸とする
ほぼ線対称の対をなす位置に設けられた各吐出ポートが
一つのポンプ吐出口に合流された吐出流を与える。There may be a single or even number of discharge ports on the valve plate leading to the same pump discharge port. In the case of a single number, the line segment serving as the axis of symmetry corresponds to a radial line segment that bisects the discharge port. However, in the case of an even number, each discharge port provided at a position that is substantially line-symmetrical with the line segment as the axis of symmetry provides a discharge flow merged into one pump discharge port.
【0014】第1の形式によるマルチフローポンプにお
いては、シリンダバレルの回転中にその底面の吸排孔が
いずれの吐出ポートにも開かれない区間があるとシリン
ダ室への圧油の閉じ込み現象が起こるが、本発明のマル
チフローポンプにおいてこれを避けるためには、シリン
ダバレルの回転方向に関して、弁板上の複数の吐出ポー
ト間の間隔を吸排孔の径寸法よりも狭くすればよい。In the multi-flow pump of the first type, when the cylinder barrel is rotating, there is a section in which the suction and discharge holes on the bottom surface thereof are not opened to any of the discharge ports. In order to avoid this in the multi-flow pump of the present invention, the distance between the plurality of discharge ports on the valve plate in the direction of rotation of the cylinder barrel may be made smaller than the diameter of the suction / exhaust hole.
【0015】このように、シリンダバレル底面の各吸排
孔と弁板の各吐出ポートを所謂アンダーラップ構造とす
ることにより、各吸排孔は回転中に必ずいずれかの吐出
ポートに通じることになり、各シリンダ室内のピストン
により押し出される圧油は、ピストンストローク中に必
ずどこかの吐出ポートに吐出され、シリンダ室内に圧力
が閉じ込まれることがないので、シリンダ室内の圧力が
不必要に高くならず、吐出圧の脈動やポンプ騒音の増加
などの不都合が生じることがない。As described above, each intake / discharge hole on the bottom surface of the cylinder barrel and each discharge port of the valve plate have a so-called underlap structure, so that each intake / discharge hole is surely communicated with one of the discharge ports during rotation. The pressure oil that is pushed out by the piston in each cylinder chamber is always discharged to some discharge port during the piston stroke, and the pressure is not closed inside the cylinder chamber, so the pressure inside the cylinder chamber does not become unnecessarily high. Further, inconveniences such as pulsation of discharge pressure and increase of pump noise do not occur.
【0016】また、第1の形式によるマルチフローポン
プにおいては、互いに独立したポンプ吐出口に通じる吐
出ポート間の圧力差が大きくなると、シリンダバレルの
回転中に弁板の各吐出ポートに巡ってくるシリンダ室内
に圧力衝撃が生じる懸念が考えられるが、本発明のマル
チフローポンプにおいてこれを緩和するには、シリンダ
バレルとの摺接面において、弁板上で隣り合う二つの吐
出ポートの少なくとも一方に、他方の吐出ポートとの間
隔の一部に延在する導圧用の溝を連通させればよい。Further, in the first type multi-flow pump, when the pressure difference between the discharge ports communicating with the pump discharge ports independent from each other becomes large, the discharge ports of the valve plate come around while the cylinder barrel rotates. Although there is a concern that pressure shock may occur in the cylinder chamber, in order to mitigate this in the multi-flow pump of the present invention, at least one of the two discharge ports adjacent to each other on the valve plate at the sliding contact surface with the cylinder barrel. The pressure-conducting groove extending in a part of the distance from the other discharge port may be communicated.
【0017】即ち、このような導圧溝を設けることで、
シリンダ室内の圧油が吸排孔から吐出ポートに吐出され
るときに弁板とシリンダバレルとの摺接面で吐出ポート
の圧力の一部が導圧溝によって隣接する吐出ポートに向
って分布するようになり、各ポート間の圧力差によるシ
リンダ室内での圧力衝撃の発生を緩和することができ
る。That is, by providing such a pressure guiding groove,
When the pressure oil in the cylinder chamber is discharged from the suction / discharge hole to the discharge port, a part of the pressure of the discharge port is distributed to the adjacent discharge port by the pressure guide groove on the sliding contact surface between the valve plate and the cylinder barrel. Therefore, it is possible to reduce the occurrence of pressure shock in the cylinder chamber due to the pressure difference between the ports.
【0018】勿論、吐出ポート間の間隔は最も広いもの
でも吸排孔の径寸法よりも狭くなるようにすると共に隣
接吐出ポート間に導圧用の溝を設けることで、シリンダ
室内の閉じ込み圧力の発生とシリンダ室内での圧力衝撃
の発生を一層効果的に抑制することができるが、これは
各吐出ポート間の漏れ量が実用上許容される範囲内に納
まるように設計すべきである。Of course, even if the space between the discharge ports is the widest, it is made narrower than the diameter of the suction and discharge holes, and a groove for pressure guiding is provided between the adjacent discharge ports, so that the closing pressure in the cylinder chamber is generated. It is possible to more effectively suppress the occurrence of pressure shock in the cylinder chamber, but this should be designed so that the amount of leakage between the discharge ports is within a practically acceptable range.
【0019】本発明では、互いに独立した複数のポンプ
吐出口間に圧力差が生じても、弁板に形成された多分配
用の複数の吐出ポートは線対称な配置によって常に圧力
バランスしているので斜板には上記圧力差によるアンバ
ランスモーメントが発生することはなく、従って斜板の
傾転角をポンプ吐出圧によって例えばカットオフ制御や
近似定馬力制御などの種々の目的で自己圧制御するレギ
ュレータ機構としては通常の方式を採用することがで
き、このようなレギュレータ機構としては、例えば傾転
角を変化させるように斜板を駆動する油圧操作ピストン
機構と、複数の互いに独立したポンプ吐出口のそれぞれ
の圧力の和と前記油圧操作ピストン機構の位置フィード
バック量との偏差が予め定められたバネ荷重と平衡する
ように最も高圧のポンプ吐出口の圧油を油圧操作ピスト
ン機構に操作圧油として導く制御弁装置とによって構成
可能である。According to the present invention, even if a pressure difference occurs between a plurality of pump discharge ports independent from each other, the plurality of discharge ports for multi-distribution formed in the valve plate are always pressure balanced by the line-symmetric arrangement. Therefore, the swash plate does not generate an unbalance moment due to the pressure difference, and therefore the tilt angle of the swash plate is controlled by the pump discharge pressure for various purposes such as cut-off control and approximate constant horsepower control. As the regulator mechanism, an ordinary method can be adopted. As such a regulator mechanism, for example, a hydraulic operation piston mechanism that drives a swash plate so as to change the tilt angle, and a plurality of independent pump discharge ports Of the highest pressure so that the deviation between the sum of the respective pressures and the position feedback amount of the hydraulically operated piston mechanism is balanced with a predetermined spring load. Pressurized oil up the discharge port to the hydraulic operating piston mechanism is configurable by the control valve device to direct the operation pressure oil.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】図1(a)は、本発明によるマル
チフローポンプの実施形態の一例を示す模式断面図、図
1(b)はその弁板のポート配列を示す説明図であり、
本例では、最も構造が単純なバネによる負荷圧対抗型の
油圧操作ピストン機構によるレギューレータを備えた3
スプリットフロー式のアキシャルピストン型マルチフロ
ーポンプを例示している。1 (a) is a schematic cross-sectional view showing an example of an embodiment of a multi-flow pump according to the present invention, and FIG. 1 (b) is an explanatory view showing a port arrangement of a valve plate thereof.
In this example, a regulator with a hydraulically operated piston mechanism of a load pressure counter type using a spring with the simplest structure is provided.
The split-flow axial piston type multi-flow pump is illustrated.
【0021】図1(a)において、シリンダバレル2
は、内燃機関や電動機などの駆動原動機で回転されるシ
ャフト3と共に回転し、シリンダバレル2の各シリンダ
室内に挿入されたピストン4は、そのヘッド部がそれぞ
れ斜板5に相対摺接回転可能に保持されているので、シ
ャフト3の回転に伴ってシリンダバレル2が回転すると
ピストン4のヘッド部はシャフト3の回転軸心を中心と
して斜板5上を摺接周回運動することとなる。In FIG. 1A, the cylinder barrel 2
Rotates with a shaft 3 that is rotated by a driving prime mover such as an internal combustion engine or an electric motor, and a piston 4 inserted into each cylinder chamber of the cylinder barrel 2 has its head portion slidably contactable with a swash plate 5 for rotation. Since it is held, when the cylinder barrel 2 rotates with the rotation of the shaft 3, the head portion of the piston 4 slides around the swash plate 5 around the rotation axis of the shaft 3 to make a circular contact movement.
【0022】このときの各ピストン4のシリンダ室内で
の位置は、シリンダバレル2と斜板5との傾転角により
決定されるので、ヘッド部が斜板5上を周回運動する間
にピストン4はシリンダ室内を往復運動することにな
る。Since the position of each piston 4 in the cylinder chamber at this time is determined by the tilt angle between the cylinder barrel 2 and the swash plate 5, the piston 4 is moved while the head portion makes a revolving motion on the swash plate 5. Will reciprocate in the cylinder chamber.
【0023】ピストン4のヘッド部がシリンダバレル2
に最も近づく位置(下死点位置と呼ぶ)に達すると、ピ
ストン4はシリンダ室の容積を最小にし、またピストン
4のヘッド部がシリンダバレル2から最も遠くなる位置
(上死点位置と呼ぶ)に達すると、ピストン4はシリン
ダ室の容積を最大にすることとなる。The head portion of the piston 4 is the cylinder barrel 2
When the piston 4 reaches the position closest to the position (called the bottom dead center position), the piston 4 minimizes the volume of the cylinder chamber, and the head of the piston 4 moves farthest from the cylinder barrel 2 (called the top dead center position). The piston 4 maximizes the volume of the cylinder chamber.
【0024】従って、ピストン4がシリンダ室の容積を
増加する方向に移動する時に圧油がシリンダ室内に吸入
され、逆にピストン4がシリンダ室の容積を減じる方向
に移動する時にシリンダ室内の圧油が外部に吐出される
こととなる。Therefore, when the piston 4 moves in the direction to increase the volume of the cylinder chamber, the pressure oil is sucked into the cylinder chamber, and conversely, when the piston 4 moves in the direction to decrease the volume of the cylinder chamber, the pressure oil in the cylinder chamber is increased. Will be discharged to the outside.
【0025】このようなピストン4のストローク運動に
よるシリンダ室の押しのけ容積は斜板5の傾斜角によっ
て決定され、この斜板5は、戻しバネ6に対抗するレギ
ュレータ機構の油圧操作ピストン7によってその傾転角
が制御されるので、この油圧操作ピストン7の位置によ
りポンプの吐出量を調整することができる。The displacement of the cylinder chamber due to the stroke motion of the piston 4 is determined by the tilt angle of the swash plate 5, which is tilted by the hydraulic operating piston 7 of the regulator mechanism which opposes the return spring 6. Since the turning angle is controlled, the discharge amount of the pump can be adjusted by the position of the hydraulic operation piston 7.
【0026】シリンダバレル2の底面には、ポンプハウ
ジングに対して固定された非回転の弁板1が摺接可能に
配置されており、この弁板1においては、図1(b)に
示すように、ピストン4の上死点位置Aと下死点位置B
とを通る線分AB(シャフト軸心および斜板傾転軸と直
角)を境界として、その一方の側と他方の側とに吐出ポ
ート領域と吸入ポート領域とがシリンダバレルの回転方
向に基づいて分けられている。A non-rotating valve plate 1 fixed to the pump housing is slidably arranged on the bottom surface of the cylinder barrel 2, and the valve plate 1 is shown in FIG. 1 (b). To the top dead center position A and the bottom dead center position B of the piston 4.
With a line segment AB (perpendicular to the shaft axis and the swash plate tilt axis) passing through as a boundary, the discharge port region and the suction port region on one side and the other side are based on the rotation direction of the cylinder barrel. It is divided.
【0027】弁板1の吸入ポート領域に設けられている
一つの吸入ポート1aと吐出ポート領域に設けられてい
る複数の互いに独立した吐出ポート1b〜1fは、いず
れも一つの円周上に円弧状に配列されており、吸入ポー
ト1aは、吸入ポート領域のほぼ全域に亙ってキドニー
状に設けられ、下死点位置Bから上死点位置Aまでの区
間では各シリンダ室内に連続的に圧油が吸入されるよう
になっている。One suction port 1a provided in the suction port region of the valve plate 1 and a plurality of independent discharge ports 1b-1f provided in the discharge port region are all circles on one circumference. The suction ports 1a are arranged in an arc shape and are provided in a kidney shape over almost the entire suction port region, and continuously in each cylinder chamber in a section from the bottom dead center position B to the top dead center position A. Pressure oil is inhaled.
【0028】一方、弁板1の吐出ポート領域には、上死
点位置Aから下死点位置Bまでの区間が5つの領域θ1
〜θ5に区分され、各区分領域に一つずつの合計5つの
分離した吐出ポート1b〜1fが相互に間隔を開けて配
列されている。これらの吐出ポートのうち、区分領域θ
3内に設けた吐出ポート1dは独立した一つのポンプ吐
出口に導かれ、区分領域θ1とθ5内の各吐出ポート1
bと1fは合流して別の独立した一つのポンプ吐出口に
導かれ、区分領域θ2とθ4内の各吐出ポート1cと1
eは合流して更に別の独立した一つのポンプ吐出口に導
かれ、合計で3つの互いに独立した吐出流を生じるよう
にしてある。On the other hand, in the discharge port region of the valve plate 1, there are five regions θ1 from the top dead center position A to the bottom dead center position B.
.About..theta.5, and a total of five separate discharge ports 1b to 1f, one for each of the divided areas, are arranged at intervals. Of these discharge ports, the divided area θ
The discharge port 1d provided in 3 is guided to one independent pump discharge port, and each discharge port 1 in the divided regions θ1 and θ5
b and 1f are merged and guided to another independent pump discharge port, and the discharge ports 1c and 1 in the divided regions θ2 and θ4, respectively.
The e is merged and guided to another independent pump discharge port so that a total of three mutually independent discharge flows are generated.
【0029】区分領域θ1とθ5は互いに等しい角度範
囲に亙っており、区分領域θ2とθ4も互いに等しい角
度範囲に亙っている。ここで、斜板5の傾転軸心をシリ
ンダバレル2の回転軸心方向に弁板1上に投影した線分
X−Xを圧力バランス境界対称軸とすると、吐出ポート
1bと1fは線分X−Xを対称軸として線対称位置に設
けられ、吐出ポート1cと1eも線分X−Xを対称軸と
して線対称位置に設けられ、更に吐出ポート1dも線分
X−Xを対称軸として線対称形状となる位置に設けられ
ている。The divided areas θ1 and θ5 are in the same angular range, and the divided areas θ2 and θ4 are also in the same angular range. Assuming that the line segment XX, which is the tilt axis of the swash plate 5 projected on the valve plate 1 in the direction of the rotation axis of the cylinder barrel 2, is the pressure balance boundary symmetry axis, the discharge ports 1b and 1f are line segments. XX is provided in a line symmetric position with respect to the axis of symmetry, and discharge ports 1c and 1e are also provided in a line symmetric position with respect to the line segment XX as a symmetry axis. Further, the discharge port 1d is also provided along the line segment XX in the symmetry axis. It is provided at a position that has a line-symmetrical shape.
【0030】この場合、区分領域θ1とθ5内に設けた
吐出ポート1bと1fからの吐出流は一つの独立吐出口
に合流して導かれて圧力P1 および流量Q1 の一つの独
立した吐出流として取り出されるので、区分領域θ1と
θ5に作用するシリンダ室内の圧力は対称軸X−Xに関
して両側で常にバランスし、シリンダ室内の圧力の反力
を回転軸心方向に受ける斜板に対して区分領域θ1とθ
5の圧力による反力も常に平衡状態に保たれる。In this case, the discharge flows from the discharge ports 1b and 1f provided in the divided areas θ1 and θ5 are joined and guided to one independent discharge port, and one independent discharge of the pressure P 1 and the flow rate Q 1. Since it is taken out as a flow, the pressures in the cylinder chambers acting on the divided regions θ1 and θ5 are always balanced on both sides with respect to the axis of symmetry XX, and against the swash plate that receives the reaction force of the pressures in the cylinder chambers in the rotational axis direction. Divided area θ1 and θ
The reaction force due to the pressure of 5 is always kept in equilibrium.
【0031】同様に、区分領域θ2とθ4内に設けた吐
出ポート1cと1eからの吐出流は別の一つの独立吐出
口に合流して導かれて圧力P2 および流量Q2 の一つの
独立した吐出流として取り出されるので、区分領域θ2
とθ4に作用するシリンダ室内の圧力は対称軸X−Xに
関して両側で常にバランスし、シリンダ室内の圧力の反
力を回転軸心方向に受ける斜板に対して区分領域θ2と
θ4の圧力による反力も常に平衡状態に保たれる。Similarly, the discharge flows from the discharge ports 1c and 1e provided in the divided regions θ2 and θ4 are joined and guided to another independent discharge port, and one of the pressure P 2 and the flow rate Q 2 is independent. Since it is taken out as the discharged flow,
And the pressure in the cylinder chamber acting on θ4 are always balanced on both sides with respect to the axis of symmetry XX, and the reaction due to the pressure in the divided regions θ2 and θ4 against the swash plate that receives the reaction force of the pressure in the cylinder chamber in the direction of the rotation axis. Forces are always kept in equilibrium.
【0032】更に、区分領域θ3に設けた単一の吐出ポ
ート1dからの吐出流は更に別の独立した一つのポンプ
吐出口に導かれて圧力P3 および流量Q3 の更に別の独
立した吐出流として取り出され、この吐出ポート1dは
対称軸X−Xに関して線対称の開口形状となるように配
置されているので、区分領域θ3に作用するシリンダ室
内の圧力は対称軸X−Xに関して両側で常にバランス
し、シリンダ室内の圧力の反力を回転軸心方向に受ける
斜板に対して区分領域θ3の圧力による反力も平衡状態
に保たれる。Further, the discharge flow from the single discharge port 1d provided in the divided area θ3 is guided to another independent pump discharge port and further independent discharge of the pressure P 3 and the flow rate Q 3. Since the discharge port 1d is arranged so as to have an opening shape that is line-symmetric with respect to the axis of symmetry XX, the pressure in the cylinder chamber that acts on the divided region θ3 is on both sides with respect to the axis of symmetry XX. The reaction force due to the pressure in the divided area θ3 is also kept in equilibrium with respect to the swash plate that is always balanced and receives the reaction force of the pressure in the cylinder chamber in the direction of the rotation axis.
【0033】このようにして、複数の吐出ポートを対称
軸に関して線対称に圧力バランスするように配置すると
共に、それぞれの吐出ポートからの吐出流をこの圧力バ
ランスが維持されるように複数の独立したポンプ吐出口
に配分しているため、弁板全体として対称軸に関する圧
力バランスが常に保たれ、これら複数の吐出ポート間の
圧力差に基づく斜板傾転軸回りのアンバランスモーメン
トは発生することがなく、それによる斜板の振動も起き
ることがない。In this way, the plurality of discharge ports are arranged so as to be pressure-symmetrical with respect to the axis of symmetry, and the discharge flows from the respective discharge ports are independently arranged so as to maintain this pressure balance. Since it is distributed to the pump discharge port, the pressure balance on the symmetry axis is always maintained as the whole valve plate, and an unbalance moment around the swash plate tilt axis due to the pressure difference between these multiple discharge ports may be generated. There is also no vibration of the swash plate due to it.
【0034】図2は、弁板上の複数の吐出ポート間の間
隔寸法についての説明図であり、ここでは簡略化のた
め、二つの吐出ポート間の間隔部分のみを示している。FIG. 2 is an explanatory view of the distance between the plurality of discharge ports on the valve plate, and here, for simplification, only the distance between the two discharge ports is shown.
【0035】図2において、実線で示した部分が吐出ポ
ート(それぞれ圧力P1 、P2 )であり、点線で示した
部分Qがシリンダ室底部の吸排孔である。尚、図2では
説明の便宜上、吸排孔Qの移動する方向を直線で示して
いるが、実際にはこの直線は円であることは述べるまで
もない。In FIG. 2, the portion shown by the solid line is the discharge port (pressures P 1 and P 2 respectively), and the portion Q shown by the dotted line is the intake and exhaust holes at the bottom of the cylinder chamber. In FIG. 2, the moving direction of the suction / exhaust hole Q is shown by a straight line for convenience of description, but it goes without saying that this straight line is actually a circle.
【0036】図2(a)は、吐出ポート間の距離L1が
シリンダ孔Qの直径L2よりも大きい場合を示してい
る。シリンダ室内での圧力の閉じ込み現象を回避するに
は、各吐出ポートを互いに近づけて吐出ポート間の距離
L1を短くして所謂アンダーラップ構造にすればよく、
更に各ポートの独立性を高度に維持する必要がある場合
には、吐出ポート間をアンダーラップ構造するよりも、
図2(b)または(c)に示すように、一方の吐出ポー
トに他方の吐出ポートへ向って延びた楔状または半円状
の導圧溝を設けて、圧力作用領域としての吐出ポート間
の間隔を実質的にシリンダ孔Qの直径L2よりも短く
し、吐出ポート間での漏れを極力少なくするのがよい。FIG. 2A shows the case where the distance L1 between the discharge ports is larger than the diameter L2 of the cylinder hole Q. In order to avoid the phenomenon of pressure confinement in the cylinder chamber, the discharge ports may be brought close to each other to shorten the distance L1 between the discharge ports to form a so-called underlap structure.
Furthermore, if it is necessary to maintain a high degree of independence of each port, rather than underlap structure between the discharge ports,
As shown in FIG. 2 (b) or (c), one discharge port is provided with a wedge-shaped or semi-circular pressure guiding groove extending toward the other discharge port, and the discharge ports as pressure acting areas are provided between the discharge ports. It is preferable to make the interval substantially shorter than the diameter L2 of the cylinder hole Q to minimize leakage between the discharge ports.
【0037】尚、以上に述べた実施形態では3スプリッ
トフローのマルチフローポンプの場合を例に示したが、
本発明はこれに限定されることなく、弁板の吐出ポート
配列によって、所望数の独立したポンプ吐出口からピス
トンストロークを分割した個別の吐出流を取り出すよう
にした場合にも同様に適用可能である。In the above-mentioned embodiment, the case of a multi-flow pump of 3 split flow is shown as an example.
The present invention is not limited to this, and is similarly applicable to a case where individual discharge flows obtained by dividing the piston stroke are taken out from a desired number of independent pump discharge ports by the discharge port arrangement of the valve plate. is there.
【0038】[0038]
【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
互いに独立した複数のポンプ吐出口間に圧力差が生じて
も、弁板に形成された多分配用の複数の吐出ポートは、
ほぼ線対称な配置によって常に圧力バランスしているの
で、斜板には振動の原因となるような上記圧力差による
アンバランスモーメントが発生することがない。そのた
め、斜板の傾転角をポンプ吐出圧によって例えばカット
オフ制御や近似定馬力制御などの種々の目的で自己圧制
御するレギュレータ機構も特別な方式を採用する必要が
なく、また比較的簡単な構成で独立した複数の吐出流を
比較的低騒音で獲得することのできるマルチフローポン
プを提供することが可能である。As described above, according to the present invention,
Even if a pressure difference occurs between a plurality of pump discharge ports independent of each other, the plurality of discharge ports for multiple distribution formed on the valve plate are
Since the pressure is always balanced by the substantially line-symmetrical arrangement, the swash plate does not generate an unbalanced moment due to the pressure difference that causes vibration. Therefore, it is not necessary to adopt a special method for the regulator mechanism that controls the tilt angle of the swash plate for various purposes such as cutoff control and approximate constant horsepower control by the pump discharge pressure, and it is relatively simple. It is possible to provide a multi-flow pump that can obtain a plurality of discharge flows independent of each other with relatively low noise.
【図1】(a)は、本発明によるマルチフローポンプの
実施形態の一例を示す模式断面図、(b)はその弁板の
ポート配列を示す説明図である。1A is a schematic cross-sectional view showing an example of an embodiment of a multi-flow pump according to the present invention, and FIG. 1B is an explanatory view showing a port arrangement of a valve plate thereof.
【図2】(a)(b)(c)は本発明の幾つかの実施形
態における弁板の吐出ポート間の間隔を説明するための
模式図である。2 (a), (b) and (c) are schematic views for explaining a gap between discharge ports of a valve plate according to some embodiments of the present invention.
【図3】従来のマルチフローポンプの弁板の一例を示す
説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a valve plate of a conventional multi-flow pump.
【図4】従来のマルチフローポンプのシリンダバレル底
面における吸排孔の配列と弁板のポート配列の一例を示
す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of an arrangement of intake and exhaust holes and a port arrangement of a valve plate on a bottom surface of a cylinder barrel of a conventional multiflow pump.
1 :弁板 1a :吸入ポート 1b〜1f:吐出ポート 2 :シリンダバレル 3 :シャフト 4 :ピストン 5 :斜板 6 :戻しバネ 7 :油圧操作ピストン Q :吸排孔 1: Valve plate 1a: Suction port 1b-1f: Discharge port 2: Cylinder barrel 3: Shaft 4: Piston 5: Swash plate 6: Return spring 7: Hydraulic operation piston Q: Intake / exhaust hole
Claims (3)
レルの複数のシリンダ室内でそれぞれピストンを斜板の
傾転角に応じたストロークで往復運動させると共に、シ
リンダバレルの回転軸心に対して等しい離心距離で配列
された複数の互いに独立した吐出ポートを有する非回転
の弁板を、各シリンダ室内に個々に通じる複数の吸排孔
が開口するシリンダバレル底面と摺接させることによ
り、各シリンダ室内のピストンの1ストローク分の吐出
流を前記複数の吐出ポートを介して分割して取り出して
互いに独立した複数のポンプ吐出口に導き、各ポンプ吐
出口から互いに独立した吐出流を生じるようにしたアキ
シャルピストン型マルチフローポンプにおいて、 前記複数のポンプ吐出口のうち、同一のポンプ吐出口に
通じる吐出ポートが、前記斜板の傾転軸心をシリンダバ
レルの回転軸方向に弁板上に投影した線分を対称軸とす
るほぼ線対称位置となるように、前記弁板上に配置され
ていることを特徴とするマルチフローポンプ。1. A piston is reciprocated in a plurality of cylinder chambers of a cylinder barrel rotated by a shaft with a stroke corresponding to a tilt angle of a swash plate, and an eccentric distance is equal to a rotation axis of the cylinder barrel. A non-rotating valve plate having a plurality of arranged independent discharge ports is slidably contacted with the bottom surface of the cylinder barrel having a plurality of suction and discharge holes communicating with each cylinder chamber, so that the piston in each cylinder chamber Axial piston type multi-flow in which the discharge flow for the stroke is divided and taken out through the plurality of discharge ports and guided to a plurality of pump discharge ports that are independent of each other, and discharge flows that are independent of each pump are generated. In the pump, among the plurality of pump discharge ports, a discharge port leading to the same pump discharge port is The tilt axis of the plate is arranged on the valve plate so as to be substantially line-symmetrical with a line segment projecting on the valve plate in the direction of the rotation axis of the cylinder barrel as a symmetry axis. Multi-flow pump.
記複数の吐出ポート間の間隔が、前記シリンダバレル底
面の吸排孔の径寸法よりも狭いことを特徴とする請求項
1に記載のマルチフローポンプ。2. The multi-flow pump according to claim 1, wherein an interval between the plurality of discharge ports is narrower than a radial dimension of an intake / exhaust hole on a bottom surface of the cylinder barrel with respect to a rotation direction of the cylinder barrel.
弁板上で隣り合う二つの吐出ポートの少なくとも一方に
他方の吐出ポートとの間隔の一部に延在する導圧用の溝
が連通されていることを特徴とする請求項1又は2に記
載のマルチフローポンプ。3. A pressure guiding groove extending at least in one of the two discharge ports adjacent to each other on the valve plate on the sliding contact surface with the cylinder barrel and extending in a part of the distance from the other discharge port. The multi-flow pump according to claim 1 or 2, characterized in that:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7266102A JPH0988810A (en) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | Multi-flow pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7266102A JPH0988810A (en) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | Multi-flow pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0988810A true JPH0988810A (en) | 1997-03-31 |
Family
ID=17426346
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7266102A Pending JPH0988810A (en) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | Multi-flow pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0988810A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006057613A (en) * | 2004-08-24 | 2006-03-02 | Yuken Kogyo Co Ltd | Hydraulic pump |
-
1995
- 1995-09-21 JP JP7266102A patent/JPH0988810A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006057613A (en) * | 2004-08-24 | 2006-03-02 | Yuken Kogyo Co Ltd | Hydraulic pump |
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