JPS5911755B2 - アキシアル・ピストン機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアキシアル・ピストンｉ械、詳ｔ、＜はアキシ
アル・ピストンポンプ又はモータに関する。

一般に此種機械は複数個のピストンを保持したシリンダ
ブロックを回転軸に取付け、前記ピストンの頭部をシュ
ーを介して斜板に摺接させると共に、シリンダブロック
の軸方向一方側にバルブプレートを設けて構成するもの
で、前記回転軸を強制駆動することによりポンプとして
働らき、高圧流体を導入することによりモータとして働
らくのである。

所で此種機械は、前記した何れの使用形態でもシリンダ
ブロックを回転させ、ピストン頭部を斜板に摺接させて
回転させるのであり、またピストンを内装するピストン
孔は、バルブプレートに設ける高圧ポートと低圧ポート
とに交互に連通ずるのである。

従って、この作動中高圧流体と低圧流体とが衝突して流
体の衝撃音が発生したり、流体の衝突が原因で脈動が生
じ、特に配管において騒音が発生するのである。

前記斜板を固定式にした場合には斜板の振動で脈動が生
じ、これが原因で騒音が生ずることはないがこの斜板を
変位可能とした場合、前記流体の衝突による衝撃音と共
に大きな問題となる。

即ち。前記ピストン孔は第４図に示したごと＜、バルブ
プレートに設ける高圧ポー）Ｐと低圧ポートＴとに交互
に連通ずるのであり、ピストン孔が高圧ポー）Ｐから低
圧ポートＴに移行する中間においてピストンがその上死
点Ａを通り、ピストン孔が低圧ポートＴから高圧ポー）
Ｐに移行する中間においてピストンがその下死点Ｂを通
ることになるのであって、前記上死点Ａでは閉じ込圧の
ため高圧ラインよシ更に高圧になるのに対し、下死点Ｂ
ではキャビテーションのため低圧ラインよりも更に低圧
となるために、斜板がその軸を中心に大きな振幅で振動
することになり、この振動に・より脈動が生じ、流体の
衝突による前記脈動と共に、更に騒音が増大するのであ
る。

尚、従来此種機械において高圧ポー）Ｐと低圧ポートＴ
との間に第５図のごとくｖ形溝Ｓを形成し、前記した閉
じ適圧及びキャビテーションを防止するごとくしたもの
が提案されているが、このＶ形溝Ｓを形成した場合、前
記上死点Ａでは高圧よりもや＼低（なり、前記下死点Ｂ
では低圧よりや＼高くなるけれども、前記上死点Ａと下
死点Ｂとの圧力差は依然として太き（、前記した斜板の
振動による脈動の問題は解決されていない。

そこで本発明は以上の如き騒音問題に鑑み発明したもの
で、目的は、一つの減圧弁を用いることによシ、前記ピ
ストン孔をバルブプレートに設ける高圧ポートと低圧ポ
ートとに交互に連通させることによって生じる高・低圧
流体の衝突による衝撃音およびこの衝突によって生じる
斜板の振動音を流体の粘度や回転数が変化しても常に確
実に小さくできながら、しかも上・下死点付近でのピス
トン孔の内圧による前記斜板の振動を抑制して。

この振動および脈動による騒音も抑制しようとする点に
ある。

而して１本発明は傾斜角度を可変とした斜板に。

シリンダブロックに保持したピストンの頭部を。

シューな介して摺接させながら回転するとと（したアキ
シアル・ピストン機械において、低圧ポートと高圧ポー
トとをもつパルププレートにおける前記低圧ポートと高
圧ポートとの中間に、前記ピストン孔が高圧ポートから
低圧ポートに移行する途中および低圧ポートから高圧ポ
ートに移行する途中にある時、該ピストン孔とそれぞれ
連通する如く第１．第２密閉空室を形成し、更に、前記
第１密閉空室と前記第２密閉空室とを相互に接続し。

この接続路と高圧ポートとを一つの減圧弁を介して接続
し、前記第１密閉空室に中間圧を作用させて、該空室と
通ずるピストン孔を減圧させると共に、前記第２密閉空
室にも中間圧を作用させて。

該空室と通ずるピストン孔を増圧させる如＜シ。

ピストン孔が低圧ポートに連通ずるとき、このピストン
孔と低圧ポート間の圧力差を小さくすることにより、ピ
ストン孔内の流体が低圧ポートに流出するときの流速を
低下させると共に、ピストン孔が高圧ポートに連通した
とき、このピストン孔と高圧ポート間の圧力差を小さく
することにより。

ピストン孔内に高圧ポートの流体が流入するときの流速
を低下させることによって、流体の衝突による衝撃音と
、この衝撃によって発生する斜板の振動音とを低減する
ごとく成し、かつ、前記各密閉空室と連通ずるピストン
孔を前記した如く中間圧に増圧もしくは減圧して、前記
斜板に作用する揺動モーメントを小さくして、該斜板振
動と該振動による脈動および振動音も小さくできるよう
に成したのである。

次に本発明の実施例を図面に基づいて詳記する。

第１図に示すものはアキシアル・ピストンポンプで１図
中１は中空のハウジング本体であって。

その一側面にはカバー２がボルト（図示せず）を介して
取付けられておシ、内部には軸受４，５を介して主軸６
が回転自由に支持されている。

この主軸６の中間部にはスプライン部６ａが形成されて
おり、このスプライン部６ａに噛合うスプライン部１ａ
をもったシリンダブロック１が。

主軸６と共に回転するとと（支持されている。

このシリンダブロック７には軸方向に延びる複数本のピ
ストン孔７ｂが穿設され、これら各ピストン孔７ｂ・・
・にピストン８・・・が往復動自由に挿嵌されている。

これらピストン８の頭部にはリテイナ９によって支持さ
れたシュー１０がそれぞれ取付けられ、これらシュー１
０を介して斜板１１に摺接するのである。

この斜板１１はトラニオン軸１２を支点として一定の傾
斜角の範囲内で揺動自由となってお択既知の通り前記シ
ュー１０・・・の摺接面とは反対側の背面と、ハウジン
グ本体１の内側面との間には。

斜板１１を操作プランジャ１３側に押圧し、該斜板１１
の傾斜角を最大にするスプリング１４を介装している。

又、第１図において２０は前記カバー２の内側面とシリ
ンダブロック７との対向面間に介装するパルププレート
で、該バルブプレート２０には。

前記カバー２に設ける高圧通路（図示せず）と常時連通
する高圧ポート２１と低圧通路（図示せず）と常時連通
する低圧ポート２２とを相対向状に設けると共に、第２
図に示したごと（これら両ポー）２１，２２間に次に説
明する第１、第２密閉空室２３．２４を設けるのである
。

これら第１．第２密閉空室２３．２４は三ケ月形に形成
する前記高圧ポート２１と低圧ポート２２との中間点で
、前記ピストン孔７ｂが高圧ポート２１から低圧ポート
２２に移行する途中および低圧ポート２２から高圧ポー
ト２１に移行する途中にある時、該ピストン孔７ｂとそ
れぞれ連通する如く設けるのである。

しかも、前記第１．第２密閉空室２１．２２は、バルブ
プレート２０に摺接して回転するシリンダブロック７に
設けたピストン孔７ｂの開口部がこれらポー）２１．２
２から離れた直後に、該ピストン孔７ｂと連通ずるとと
く設けるのである。

そして、前記第１．第２密閉空室２３．２４を接続路４
０で相互に接続し、この接続路４０を一つの減圧弁３１
を介装する導入路４１を介して高圧ポート２１に接続す
るのである。

斯（して、ピストン８が高圧ポート２１から低圧ポート
２２へ移行する途中に設ける第１密閉空室２３に中間圧
を作用させて、該空室２３と通ずる前記ピストン孔７ｂ
を減圧させると共に、ピストン８が低圧ポート２２から
高圧ポート２１へ移行する途中に設ける第２密閉空室２
４に中間圧を作用させ、該空室２４と通ずるピストン孔
を増圧させるのである。

尚、この中間圧とは、高圧Ｐと低圧Ｔとの中間圧力のこ
とで、前記第１密閉空室２３に作用させる中間圧を△Ｐ
２とし、前記第２密閉空室２４に作用させる中間圧を△
Ｐ、とした場合、これら中間圧△Ｐ１．△Ｐ２は、斜板
１１の傾動するモーメントをどのように設定するかによ
って決定するもので、一般的には Ｐ〉△Ｐ、＞−（Ｐ＋Ｔ） Ｔく△Ｐ２＜−（Ｐ十Ｔ） とすることが好ましいが、△Ｐ、＝△Ｐ２としてもよ（
、また△Ｐ１〉△Ｐ２としてもよい。

第２図および後記する第３図に示したものは。

△Ｐ１−△Ｐ２−−（Ｐ＋Ｔ ）としたものに該当する
。

しかして１以上の構成において、この主軸６の回転によ
り、シリンダブロック７が回転し、ピストン８が、ピス
トン孔７ａを往復動すると共に。

ピストン孔７ｂ・・・が低圧ポート２２と高圧ポート２
１とを交互に連通し、流体の吸入及び吐出を行なうので
あシ、またこれらポー）２１．２２との中間において、
第１、第２密閉空室２３．２４に連通し、ピストン孔７
ｂ・・・を減圧したり増圧したりするのである。

従って、ピストンシュー１０の斜板１１への接触圧が第
１密閉空室２３で高（。

第２密閉空室２４で低くなることを確実にな（し得るの
でシリンダブロック７の回転により、斜板１１がトラニ
オン軸１２を中心に振動する振動の振幅を減少できるの
であり、しかもピストン孔７ｂが高圧ポート２１から低
圧ポート２２％また低圧ポート２２から高圧ポート２１
へ移行する場合の圧力変化を小さくでき、高圧流体と低
圧流体との衝突による衝撃音は激減され、しかも脈動を
少なくして脈動による騒音問題も解消できるのである。

同、第３図に示したものは１本発明を適用した正逆転可
能のアキシアル・ピストンモータで、第１．２図に示し
たポンプと相違する点は、正転・逆転によシバルブプレ
ート２０に設ける２つのポー）２１．２２が高圧および
低圧に相互に入れ換わるのに対応すべく、前記バルブプ
レート２０に設ける２つの密閉空室２３．２４を接続す
る接続路４０と前記２つのポー）２１．２２とを１つの
減圧弁３１を介しそれぞれ接続すると共に、該減圧弁３
１と各ポー）２１．２２との間の導入路４Ｌ４１にそれ
ぞれチェック弁３２．３２を介装した点である。

以上の如（本発明は、高圧ポートと低圧ポートとの間に
第１．第２密閉室を形成し、これらの空室を１つの減圧
弁を介して高ポートに接続し、高圧ポートから低圧ポー
トへ移行するピストン孔を減圧したり、低圧ポートから
高圧ポートへ移行するピストン孔を増圧したりするので
、高圧流体と低圧流体との衝突による衝撃音を激減でき
ると共に、斜板を可変式とした場合には、斜板振動の振
幅を最少限に抑えられるのであり、しかも高圧側から低
圧側、又は低圧側から高圧側へ移行するピストン孔内の
圧力変化を小さくできるので前記振動と圧力変化とによ
る脈動を少な（でき、該脈動が原因で生ずる騒音問題も
確実に解消できるのである。

その上１本発明は前記各ピストン孔の減圧、増圧を、固
定のオリフィスと相違し、開度が可変で。

かつ、油の粘性の変化の影響もほとんど受けない減圧弁
を用い、しかも、該減圧弁の１次側に高圧ポートの高圧
を作用させたから、アキシアル・ピストン機械の回転数
、斜板の傾斜角が変わり、吐出量が大幅に増減する場合
や、油温の変化などにより油の粘性が変化する場合など
、前記機械の使用条件が大きく変化しても、この変化に
機敏に対応して、使用条件の変化に係りなく、前記ピス
トン孔の圧力を所望の圧力に増圧又は減圧できるのであ
る。

更に、１つの減圧弁を用いて、＠記第１．第２密閉空室
と通ずるピストン孔の圧力を増圧または減圧できるので
、全体に構造を簡単にできるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す縦断面図、第２図は要
部の概略説明図、第３図は他の実施例の要部を示す説明
図、第４，５図は従来例の説明図である。 ７・・・シリンダブロック、７ｂ・・・ピストン孔、８
・・・ピストン、１１・・・斜Ｌ１０・・・シュー、２
０・・・バルブプレート、２１・・・高圧ポート、２２
・・・低圧ポート、２３・・・第１密閉空室、２４・・
・第２密閉空室、３１・・・減圧弁、４０・・・接続路
、４１・・・導入路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 傾斜角度を可変とした斜板に、シリンダブロックに
   保持したピストンの頭部を、シューを介して摺接させな
   がら回転するごとくしたアキシアル・ピストン機械にお
   いて、低圧ポートと高圧ポートとをもつバルブプレート
   における前記低圧ポートと高圧ポートとの中間に、前記
   ピストン孔が高圧ポートから低圧ポートに移行する途中
   および低圧ポートから高圧ポートに移行する途中にある
   とき。 該ピストン孔とそれぞれ連通する如（第１．第２密閉空
   室を形成し、更に、前記第１密閉空室と前記第２密閉空
   室とを相互に接続し、この接続路と高圧ポートとを一つ
   の減圧弁を介して接続し、前記第１密閉室空室に中間圧
   を作用させて、該空室と通ずるピストン孔を減圧させる
   と共に、前記第２密閉室空室にも中間圧を作用させて該
   空室と通ずるピストン孔を増圧させる如（したことを特
   徴とするアキシアル・ピストン機械。