JPH112181A - ピストンポンプ・モータ - Google Patents

ピストンポンプ・モータ

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JPH112181A
JPH112181A JP9157117A JP15711797A JPH112181A JP H112181 A JPH112181 A JP H112181A JP 9157117 A JP9157117 A JP 9157117A JP 15711797 A JP15711797 A JP 15711797A JP H112181 A JPH112181 A JP H112181A
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JP
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cylinder block
cylinder
cylinders
volume chamber
port
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JP9157117A
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Seiichi Nagata
精一 永田
Kuniyuki Saitou
晋之 斉藤
Original Assignee
Kayaba Ind Co Ltd
カヤバ工業株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ピストンポンプ・モータの低騒音化を促進する
ため、各容積室の“吸い込み”と“吐き出し”の切り替
わるタイミングを不規則にするにあたり、その不規則な
パターンをシリンダブロックの回転方向に関係なく一定
にする。 【解決手段】シリンダ6の本数が奇数のシリンダブロッ
ク3において、円周方向へ隣合うシリンダ6(またはキ
ドニポート13のみ)の間隔を、1つのシリンダ6(ま
たはキドニポート13)の軸線qと直交するシリンダブ
ロック3の中心線pに対して左右対称に不等化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はピストンポンプ・
モータの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のピストンポンプ・モータは、シリ
ンダブロックにその回転軸と平行に配設した複数のシリ
ンダと、各シリンダにそれぞれ容積室を画成する複数の
ピストンと、を備える。ピストンの一端側はシリンダか
ら突出され、斜板にいつも接触するシューに支持され
る。シリンダブロックが回転すると、各ピストンは斜板
との間で往復動し、シリンダの容積室を拡縮させるよう
になっている。
【0003】シリンダの吐き出しと吸い込みを制御する
弁板が設けられ、シリンダブロックの回転軸を中心とす
る同一円周上に吸込ポートおよび吐出ポートが開口され
る。各シリンダには弁板へ向けてキドニポートが形成さ
れ、シリンダの容積室をそれぞれシリンダブロックの回
転角度に応じて弁板の吸込ポートまたは吐出ポートと選
択的に連通させる。
【0004】シリンダブロックの1回転につき、各ピス
トンはシリンダを1往復する。シリンダの容積室を拡張
する行程においては、弁板の吸込ポートから容積室に流
体を吸い込み、シリンダの容積室を圧縮する行程におい
ては、その流体を弁板の吐出ポートへ吐き出すのであ
る。
【0005】各容積室は“吸い込み”と“吐き出し”の
行程を繰り返すが、これら行程の切り替わりに伴う圧力
変動は、次式で表される特定の周波数成分をもってい
る。
【0006】fn=n・Z・N/60[Hz] (Z;ピストンの本数、N;回転速度、n=1,2,
3,…;次数) この圧力変動はポンプ・モータの振動や騒音の原因とな
る上、配管からアクチュエータなどへ伝わり、騒音や振
動を装置全体に発生させかねない。また、この特定の周
波数成分と配管や構造物の共振周波数が一致すると、騒
音や振動の発生レベルを増大させるという可能性もあっ
た。
【0007】そのため、アキシャルピストンポンプにお
いて、圧力変動の周波数成分を分散し、特定の周波数成
分のレベルが大きくならないよう、図6のようにシリン
ダブロック22のシリンダ20およびキドニポート21
を円周方向へ不規則な間隔(不等ピッチ)に配設したも
のや、図7のようにキドニポート21のみを円周方向へ
不規則な間隔(不等ピッチ)に配設したもの、が知られ
ている(特公昭48ー19121号公報,実開平6ー8
0871号公報)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図6の従来例において
は、キドニポート21を含めてシリンダ20を同一円周
上で不等ピッチに配置するため、シリンダブロック22
の回転方向に対して容積室の配列順序が一義的に決まっ
てしまう。その結果、シリンダブロック22を逆方向へ
回転させると、容積室の配列順序が反対になり、初期設
計どおりの性能が得られない可能性があった。また、回
転方向に応じたシリンダブロック22を製作しなければ
ならず、コストアップを招くという不具合もあった。図
7の従来例においては、キドニポート21のみを同一円
周上で不等ピッチに配設するが、シリンダブロック22
の回転方向が変わると、各キドニポート21が弁板の吸
込ポートおよび吐出ポートと連通するタイミングが逆に
なるため、図6と同様の不具合があった。
【0009】この発明はこのような問題点を解決するこ
とを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】第1の発明では、シリン
ダブロックに奇数本のシリンダを円周方向へ配設し、各
シリンダにそれぞれ容積室を画成するピストンを挿入す
る一方、シリンダブロックの回転に伴って各シリンダの
容積室を拡縮するようピストンを往復動させる斜板と、
シリンダブロックの中心軸とする同一円周上に吸込ポー
トと吐出ポートとを形成した弁板と、各シリンダの容積
室をそれぞれシリンダブロックの回転角度に応じて弁板
の吸込ポートと吐出ポートとに選択的に連通させるキド
ニポートと、を備えるピストンポンプ・モータにおい
て、円周方向へ隣合うシリンダの間隔を、1つのシリン
ダの軸線と直交するシリンダブロックの中心線に対して
左右対称に不等化する。
【0011】第2の発明では、シリンダブロックに偶数
本のシリンダを円周方向へ配設し、各シリンダにそれぞ
れ容積室を画成するピストンを挿入する一方、シリンダ
ブロックの回転に伴って各シリンダの容積室を拡縮する
ようピストンを往復動させる斜板と、シリンダブロック
の中心軸とする同一円周上に吸込ポートと吐出ポートと
を形成した弁板と、各シリンダの容積室をそれぞれシリ
ンダブロックの回転角度に応じて弁板の吸込ポートと吐
出ポートとに選択的に連通させるキドニポートと、を備
えるピストンポンプ・モータにおいて、円周方向へ隣合
うシリンダの間隔を、1組の隣合うシリンダ間の中心お
よびこれと径方向に向かい合うもう1組の隣合うシリン
ダ間の中心を通るシリンダブロックの中心線、または2
つのシリンダの中心軸と直交するシリンダブロックの中
心線に対し、左右対称に不等化する。
【0012】第3の発明では、シリンダブロックに奇数
本のシリンダを円周方向へ配設し、各シリンダにそれぞ
れ容積室を画成するピストンを挿入する一方、シリンダ
ブロックの回転に伴って各シリンダの容積室を拡縮する
ようピストンを往復動させる斜板と、シリンダブロック
の中心軸とする同一円周上に吸込ポートと吐出ポートと
を形成した弁板と、各シリンダの容積室をそれぞれシリ
ンダブロックの回転角度に応じて弁板の吸込ポートと吐
出ポートとに選択的に連通させるキドニポートと、を備
えるピストンポンプ・モータにおいて、円周方向へ隣合
うキドニポートの間隔を、1つのキドニポートの中心軸
と直交するシリンダブロックの中心線に対して左右対称
に不等化する。
【0013】第4の発明では、シリンダブロックに偶数
本のシリンダを円周方向へ配設し、各シリンダにそれぞ
れ容積室を画成するピストンを挿入する一方、シリンダ
ブロックの回転に伴って各シリンダの容積室を拡縮する
ようピストンを往復動させる斜板と、シリンダブロック
の中心軸とする同一円周上に吸込ポートと吐出ポートと
を形成した弁板と、各シリンダの容積室をそれぞれシリ
ンダブロックの回転角度に応じて弁板の吸込ポートと吐
出ポートとに選択的に連通させるキドニポートと、を備
えるピストンポンプ・モータにおいて、円周方向へ隣合
うキドニポートの間隔を、1組の隣合うキドニポート間
の中心およびこれと径方向に向かい合うもう1組の隣合
うキドニポート間の中心を通るシリンダブロックの中心
線、または2つのキドニポートの中心軸と直交するシリ
ンダブロックの中心線に対し、左右対称に不等化する。
【0014】
【発明の効果】第1の発明では、円周方向へ隣合うシリ
ンダの間隔を不等化することにより、各容積室の“吸い
込み”と“吐き出し”の切り替わるタイミングが不規則
になり、回転周期の基本成分に振動エネルギが集中しな
くなる。この場合、シリンダの本数が奇数のシリンダブ
ロックにおいて、これらシリンダの不等間隔の角度配置
は、1つのシリンダの中心軸と直交するシリンダブロッ
クの中心線に対して左右対称のため、シリンダの角度位
置に対応してキドニポートを配設することにより、“吸
い込み”と“吐き出し”の切り替わるタイミングの不規
則なパターンは、シリンダブロックの回転方向に関係な
く一定になる。このため、シリンダブロックを逆方向へ
回転させても、正方向へ回転させる場合と同じ性能が得
られるし、シリンダブロックは回転方向の違いに1種類
で対応可能なため、コスト的にも有利となる。
【0015】第2の発明では、円周方向へ隣合うシリン
ダの間隔を不等化することにより、各容積室の“吸い込
み”と“吐き出し”の切り替わるタイミングが不規則に
なり、回転周期の基本成分に振動エネルギが集中しなく
なる。この場合、シリンダの本数が偶数のシリンダブロ
ックにおいて、これらシリンダの不等間隔の角度配置
は、1組の隣合うシリンダ間の中心およびこれと径方向
に向かい合うもう1組の隣合うシリンダ間の中心を通る
シリンダブロックの中心線、または2つのシリンダの中
心軸と直交するシリンダブロックの中心線に対して左右
対称のため、これらシリンダの角度位置に対応してキド
ニポートを配設することにより、“吸い込み”と“吐き
出し”の切り替わるタイミングの不規則なパターンは、
シリンダブロックの回転方向に関係なく一定になる。こ
のため、シリンダブロックを逆方向へ回転させても、正
方向へ回転させる場合と同じ性能が得られるし、シリン
ダブロックは回転方向の違いに1種類で対応可能なた
め、コスト的にも有利となる。
【0016】第3の発明では、円周方向へ隣合うキドニ
ポートの間隔を不等化することにより、各容積室の“吸
い込み”と“吐き出し”の切り替わるタイミングが不規
則になり、回転周期の基本成分に振動エネルギが集中し
なくなる。この場合、シリンダに対応する奇数のキドニ
ポートにおいて、これらの不等間隔の角度配置は、1つ
のキドニポートの中心軸と直交するシリンダブロックの
中心線に対して左右対称なため、“吸い込み”と“吐き
出し”の切り替わるタイミングの不規則なパターンは、
シリンダブロックの回転方向に関係なく一定になる。こ
のため、シリンダブロックを逆方向へ回転させても、正
方向へ回転させる場合と同じ性能が得られるし、シリン
ダブロックは回転方向の違いに1種類で対応可能なた
め、コスト的にも有利となる。
【0017】第4の発明では、円周方向へ隣合うキドニ
ポートの間隔を不等化することにより、各容積室の“吸
い込み”と“吐き出し”の切り替わるタイミングが不規
則になり、回転周期の基本成分に振動エネルギが集中し
なくなる。この場合、シリンダに対応する偶数のキドニ
ポートにおいて、これらの不等間隔の角度配置は、1組
の隣合うキドニポート間の中心およびこれと径方向に向
かい合うもう1組の隣合うキドニポート間の中心を通る
シリンダブロックの中心線、または2つのキドニポート
の中心軸と直交するシリンダブロックの中心線に対して
左右対称なため、“吸い込み”と“吐き出し”の切り替
わるタイミングの不規則なパターンは、シリンダブロッ
クの回転方向に関係なく一定になる。このため、シリン
ダブロックを逆方向へ回転させても、正方向へ回転させ
る場合と同じ性能が得られるし、シリンダブロックは回
転方向の違いに1種類で対応可能なため、コスト的にも
有利となる。
【0018】
【発明の実施の形態】図1において、ケーシング1とポ
ートブロック2とにより形成される内部空間にシリンダ
ブロック3および斜板4が収装される。5はシリンダブ
ロック3の中心部を貫通する回転軸(シャフト)であ
り、その一端側はケーシング1から外部へ突出される。
回転軸5はポートブロック2の軸穴2aとケーシング1
のベアリング1aとにより回転自由に支持され、シリン
ダブロック2を一体に回転させる。
【0019】シリンダブロック2には回転軸5と平行に
複数のシリンダ6が円周方向へ配置され、各シリンダ6
にそれぞれ容積室7を画成するピストン8が挿入され
る。各ピストン8の一端側はシリンダブロック3から突
出され、斜板4にいつも接触するシュー9に支持され
る。シリンダブロック3が回転すると、各ピストン8は
斜板4との間で往復動し、シリンダ6の容積室7を拡縮
させる。
【0020】ケーシング1に斜板4は支持軸10を介し
て傾転可能に取り付けられる。各容積室7の“吐き出
し”と“吸い込み”を制御する弁板11が設けられ、図
示しないがシリンダブロック3の回転軸5を中心とする
同一円周上に開口する吸込ポートおよび吐出ポートを備
える。これらポートにそれぞれ連通する入口通路と出口
通路がポートブロック2に設けられる。各シリンダ6に
は弁板11へ向けてキドニポート13が形成され、シリ
ンダブロック3の回転角度に応じて各容積室7を弁板1
1の吸込ポート12aまたは吐出ポート12bと選択的
に連通する。
【0021】シリンダブロック3の1回転につき、各ピ
ストン8はシリンダ6を1往復する。シリンダ6の容積
室7を拡張する行程においては、弁板11の吸込ポート
から容積室7に流体を吸い込み、シリンダ6の容積室7
を圧縮する行程においては、その流体を弁板11の吐出
ポートへ吐き出すのである。
【0022】図2はシリンダ6およびキドニポート13
の配設状態を表すものであり、シリンダ6はシリンダブ
ロック3の回転軸5を中心とする同一円周上で不等間隔
に配置される。回転軸5を中心とする同一円周上に隣合
うシリンダ6の間隔は、シリンダ6の本数が奇数(この
場合、9本)のため、1つのシリンダ6の中心軸qと直
交するシリンダブロック3の中心線pをもって左右対称
に不等化される。通常の等ピッチの場合、各シリンダ6
間の角度はθ=2π/Z(Z;シリンダの本数)の一定
値になるが、この例では等ピッチの角度θを増減する、
θn=θ±αn(n;シリンダ番号)に設定される。
【0023】具体的には、シリンダブロック3の中心線
pが通るシリンダ6の中心軸qから右回りと左回りに同
じ順序で角度θ1〜θ4が配され、中心線pを跨ぐシリン
ダ6間に角度θ5が与えられる。各キドニポート13に
ついては、回転軸5を中心とする同一円周上で各シリン
ダ6の角度位置に対応して配設される。
【0024】ピストンポンプ・モータの振動や騒音は、
各容積室7の“吸い込み”と“吐き出し”の切り替わり
に伴う圧力変動や流量変動や、各シリンダ6から吐き出
される流量の総和が一定周期で変動することが主な発生
原因となっており、この切り替わりタイミング(周期)
および吐き出し流量変動により、騒音や振動の基本周期
が決定される。
【0025】円周方向へ隣合うシリンダ6およびキドニ
ポート13の間隔を不等化することにより、各容積室7
の“吸い込み”と“吐き出し”の切り替わるタイミング
が不規則になり、回転周期の基本成分に振動エネルギが
集中しなくなる。つまり、ポンプ・モータの低騒音化を
促進できる。
【0026】シリンダ6の本数が奇数のシリンダブロッ
ク5において、これらシリンダ6の不等間隔の角度配置
は、1つのシリンダ6の中心軸qと直交するシリンダブ
ロック3の中心線pをもって左右対称のため、“吸い込
み”と“吐き出し”の切り替わるタイミングの不規則な
パターンは、シリンダブロック3の回転方向に関係なく
一定になる。そのため、シリンダブロック3を逆方向へ
回転させても、正方向へ回転させる場合と同じ性能が得
られるし、シリンダブロック3は回転方向の違いに1種
類で対応可能なため、コスト的にも有利となる。
【0027】図3は別の実施形態としてシリンダ6およ
びキドニポート13の配設状態を表すものであり、シリ
ンダ6は回転軸5を中心とする同一円周上で等間隔に配
置される。キドニポート13については、回転軸5を中
心とする同一円周上で不等間隔に配置され、シリンダ6
の断面形状の範囲に納まるように形成される。円周方向
へ隣合うキドニポート13の間隔は、シリンダ6の本数
が奇数(この場合も9本)のため、1つのキドニポート
13の中心軸qと直交するシリンダブロック3の中心線
pをもって左右対称に不等化される。シリンダブロック
3の中心線pが通るキドニポート13の中心軸qから右
回りと左回りに同じ順序で角度θ1〜θ4が配され、シリ
ンダブロック3の中心線pを跨ぐキドニポート13間に
角度θが与えられる。
【0028】円周方向へ隣合うキドニポート13の間隔
を不等化することにより、各キドニポート13が弁板1
1の吸込ポートおよび吐出ポートと連通するタイミング
が不規則になり、シリンダ6ごとに発生する流動変動も
異なるため、ポンプ・モータの低騒音化をいっそう促進
できる。
【0029】キドニポート13の不等間隔の角度配置
は、シリンダブロック3の中心線pをもって左右対称な
ため、各キドニポート13が吸込ポートと吐出ポートと
連通するタイミングの不規則なパターンは、シリンダブ
ロック3の回転方向に関係なく一定になる。そのため、
シリンダブロック3を逆方向へ回転させても、正方向へ
回転させる場合と同じ性能が得られるし、シリンダブロ
ック3は回転方向の違いに1種類で対応可能なため、コ
スト的にも有利となる。また、シリンダ6を円周方向へ
等ピッチに配置し、キドニポート13はシリンダ6の断
面形状の範囲に納めることにより、シリンダ6間の肉厚
に薄くなる箇所を生じないし、キドニポート13間の肉
厚もシリンダ6間の肉厚以上に薄くならないから、シリ
ンダブロック3の良好な強度を確保できる。
【0030】シリンダの本数が偶数のシリンダブロック
においては、“吸い込み”と“吐き出し”の切り替わる
タイミングの不規則なパターンをシリンダブロックの回
転方向に関係なく一定にするため、図4,図5のように
シリンダ6またはキドニポート13の角度配置は、1組
の隣合うシリンダ6間またはキドニポート13間の中心
rおよびこれと径方向に向かい合うもう1組の隣合うシ
リンダ6間またはキドニポート13間の中心rを通るシ
リンダブロック3の中心線sをもって左右対称に不等化
される。
【0031】図示しないが、シリンダ6の本数が偶数の
シリンダブロック3において、シリンダまたはキドニポ
ートの角度配置は、180度間隔の2つのシリンダまた
は180度間隔の2つのキドニポートの中心軸と直交す
るシリンダブロックの中心線をもって左右対称に不等化
してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態を表すピストンポンプ・モ
ータの断面図である。
【図2】同じくシリンダおよびキドニポートの配置状態
図である。
【図3】同じくシリンダおよびキドニポートの配置状態
図である。
【図4】同じくシリンダおよびキドニポートの配置状態
図である。
【図5】同じくシリンダおよびキドニポートの配置状態
図である。
【図6】従来例の説明図である。
【図7】従来例の説明図である。
【符号の説明】
3 シリンダブロック 4 斜板 5 回転軸 6 シリンダ 7 容積室 8 ピストン 11 弁板 13 キドニポート p シリンダブロックの中心線 q シリンダまたはキドニポートの中心軸 s シリンダブロックの中心線 r シリンダ間またはキドニポート間の中心

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリンダブロックに奇数本のシリンダを円
    周方向へ配設し、各シリンダにそれぞれ容積室を画成す
    るピストンを挿入する一方、シリンダブロックの回転に
    伴って各シリンダの容積室を拡縮するようピストンを往
    復動させる斜板と、シリンダブロックの中心軸とする同
    一円周上に吸込ポートと吐出ポートとを形成した弁板
    と、各シリンダの容積室をそれぞれシリンダブロックの
    回転角度に応じて弁板の吸込ポートと吐出ポートとに選
    択的に連通させるキドニポートと、を備えるピストンポ
    ンプ・モータにおいて、円周方向へ隣合うシリンダの間
    隔を、1つのシリンダの軸線と直交するシリンダブロッ
    クの中心線に対して左右対称に不等化したことを特徴と
    するピストンポンプ・モータ。
  2. 【請求項2】シリンダブロックに偶数本のシリンダを円
    周方向へ配設し、各シリンダにそれぞれ容積室を画成す
    るピストンを挿入する一方、シリンダブロックの回転に
    伴って各シリンダの容積室を拡縮するようピストンを往
    復動させる斜板と、シリンダブロックの中心軸とする同
    一円周上に吸込ポートと吐出ポートとを形成した弁板
    と、各シリンダの容積室をそれぞれシリンダブロックの
    回転角度に応じて弁板の吸込ポートと吐出ポートとに選
    択的に連通させるキドニポートと、を備えるピストンポ
    ンプ・モータにおいて、円周方向へ隣合うシリンダの間
    隔を、1組の隣合うシリンダ間の中心およびこれと径方
    向に向かい合うもう1組の隣合うシリンダ間の中心を通
    るシリンダブロックの中心線、または2つのシリンダの
    中心軸と直交するシリンダブロックの中心線に対し、左
    右対称に不等化したことを特徴とするピストンポンプ・
    モータ。
  3. 【請求項3】シリンダブロックに奇数本のシリンダを円
    周方向へ配設し、各シリンダにそれぞれ容積室を画成す
    るピストンを挿入する一方、シリンダブロックの回転に
    伴って各シリンダの容積室を拡縮するようピストンを往
    復動させる斜板と、シリンダブロックの中心軸とする同
    一円周上に吸込ポートと吐出ポートとを形成した弁板
    と、各シリンダの容積室をそれぞれシリンダブロックの
    回転角度に応じて弁板の吸込ポートと吐出ポートとに選
    択的に連通させるキドニポートと、を備えるピストンポ
    ンプ・モータにおいて、円周方向へ隣合うキドニポート
    の間隔を、1つのキドニポートの中心軸と直交するシリ
    ンダブロックの中心線に対して左右対称に不等化したこ
    とを特徴とするピストンポンプ・モータ。
  4. 【請求項4】シリンダブロックに偶数本のシリンダを円
    周方向へ配設し、各シリンダにそれぞれ容積室を画成す
    るピストンを挿入する一方、シリンダブロックの回転に
    伴って各シリンダの容積室を拡縮するようピストンを往
    復動させる斜板と、シリンダブロックの中心軸とする同
    一円周上に吸込ポートと吐出ポートとを形成した弁板
    と、各シリンダの容積室をそれぞれシリンダブロックの
    回転角度に応じて弁板の吸込ポートと吐出ポートとに選
    択的に連通させるキドニポートと、を備えるピストンポ
    ンプ・モータにおいて、円周方向へ隣合うキドニポート
    の間隔を、1組の隣合うキドニポート間の中心およびこ
    れと径方向に向かい合うもう1組の隣合うキドニポート
    間の中心を通るシリンダブロックの中心線、または2つ
    のキドニポートの中心軸と直交するシリンダブロックの
    中心線に対し、左右対称に不等化したことを特徴とする
    ピストンポンプ・モータ。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0056858A1 (de) * 1981-01-15 1982-08-04 Leopold Weinlich Verfahren zum Aufwickeln von fadenförmigem Wickelgut, insbesondere Kabeln
US7794803B2 (en) 2002-12-12 2010-09-14 Sharp Kabushiki Kaisha Plastic substrate and liquid crystal display having same
JP2012057472A (ja) * 2010-09-03 2012-03-22 Komatsu Ltd 油圧ポンプ
CN104295484A (zh) * 2014-08-12 2015-01-21 龙工(上海)精工液压有限公司 一种增强自吸能力的缸体结构
CN105604780A (zh) * 2014-11-20 2016-05-25 镇江大力液压马达股份有限公司 一种轴配流摆线液压马达复合通油孔

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