JPS597786A - ピストン型流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シリンダボートの回転軌跡側に対設された吸
入ホードおよび吐出ポートな翁するバルブ機４４りに特
徴を有する斜板型アキシャルピストンポンプ・モータの
ようなピストン型流体機械に関するものである。

斜板型アキシャルピストンポンプについて従来例を説明
すると、第１図、第２図に示すようにフロントボディ（
２）とりャボディ（３）を有するボディ（１）内に軸受
（４）（５）された主軸（６）を回転し、該主ｌｌｌ１
ｌｌ（６）に係着されたシリンダバレル（力を回転させ
て、シリンダバレル（７）に設けた多数のシリンダ（８
）中に挿入された各ピストン（９）を、スリン／ξ００
）を介し傾斜調節可能に軸Ｎ（１１、−）されている斜
板旧）に案内させて図示左右に往復動させ、その往復動
によりシリンダ（８）中に吸入口ｆ１４）、固定バルブ
（＋２１の吸入ボート（１２１）　、シリンダボート（
８、）より低圧液を吸入し、それを高圧にしてシリンダ
ボート（８、）、固定バルブＯｚの吐出ポー　ト（１２
□）、吐出口（＋５１から吐出するようになっており、
また、斜板旧）をＸｌ−Ｘ２範囲で傾斜調節すると、ピ
ストン（９）・の往情動ストロークが変り吐出量を変更
することができる。】：うになっている。

また、第６図に示すように固定パルプ（１２）に）ゴ左
右対象に円弧状の吸入ボート（１２１）と吐出ポート（
１２゜）が貫設され、両ボート（１２、）（１２□）は
各シリンダボート（８、）　　の回転軌跡内に沿って設
けられ、吸入ＩＩ２−ト（１２１）の後端と吐出ポート
（１２□）の先端間にボートが設けられていない閉込区
間θＶが設けられ、該閉込区間θＶ中の△θ角において
シリンダｙｊ”−ト（８□）が吸入ボート（１２１）と
吐出７１ｚ　−ト（］　２２）のいずれにも連絡されな
い閉込角に形成され、捷だ、吐出ポート（１２□）の後
端と吸入ボート（１２１）の先端間にも同様な閉込１％
間が設けられており、第４図に示すように所定間隔を存
して長円形状に形成されたシリンダバレル（７）０１１
１の核数のシリンダボート（８１）が、第６図に示す矢
示方向に固定バルブ（１２１の摺動面に摺接しつつ回転
して、吸入、！？　−ト（１２□）と吐出ポート（１２
□）ＶＣ交互に接続されるようになっている。

前記の斜板型アキシャルピストン）１センプにおいて、
シリンダか吸入ホード側から油を吸入した後、直ちに吐
出１１セード側に接続する閉込区間を実質的に設けてい
ｔ「い構造にすると、シリンダの内圧が第５図（Ａ＋に
示すように略矩形波状とｔ、ｃ　リ、この波形は多くの
高周波５＋な會むため騒音を発し好捷しくない。よって
、従来では神々の騒音防止対策が施され第５図（Ｂ）に
円くすようにシリンダ内の圧力増加および低下を漸増、
漸減の波形にしている。この波形は、シリンダボートが
吸入ボートから吸入完了後直ちに吐出ポートに］ν続さ
Ｊ′１．ないように第３図に示したよりな閉込区間を設
け、該区間を通過中にシリンダ中の圧力が徐々に上昇あ
るいは減少させるようにして圧力増時および圧力減時の
波形に丸味を持たせて騒音を少なくしたものである。し
かし、との閉込区間内においてもピストンが動き、斜板
の角度を変更するとヒ０ストンのストロークが変り、総
ての作動状態、即ち、圧力および斜板角に対する良好な
昇圧、降圧を実現するのが容易ではない。また、前記の
騒音防止対策は従来から次のような方法が採用されてい
る。

（イ）、閉込圧組法、第６図に示した閉込区間θＶによ
る方法であって、閉込区間θＶの閉込角△θでシリンダ
内の流体を密閉してピストンの動きにより閉込圧縮又汀
膨張を行わせる。しかし、この欠点は圧力又は余１板角
が計画値からずれた場合に昇、降圧波形が実際の作用圧
力と喰い違いを生じ、騒音が逆に悪化される。

（ロ）、加圧、減圧オリフィス法、前記の閉込区間θＶ
の形成とともに次の手段が伺加される。

（ａ）、閉込区間における昇圧時に、シリンダボートに
オリフィス孔を接続させ高圧油を注入して徐々に昇圧さ
せる。

（ｂ）、閉込区間における減圧時に、シリンダボートに
オリフィス孔を接続させシリンダ内部の高圧油を抽出し
て徐々に減圧させる。

（ハ）、ノツチ法、こねはシリンダボートが高圧の吐出
ポートに接続される直前と低圧の吸入ボートに接続され
る直前において小中の溝ないしは切欠きノツチを介して
早目に吐出ポート又は吸入ポート側に接続させる前記（
ロ）に近似した作用を行わせる場合と、吐出ポートと吸
入ボートの両側から連設したノツチを相対させて設け、
シリンダ内の油をある程度洩出させて圧力変化をなめら
かにする手段があり、この方法では比較的に作動条件に
影響され難いが、油を洩出するために効率を悪化させる
欠点がある。

前記したように各騒音防止対策には一長一短があり、閉
込区間θＶを可能な限り大きくとりたいが、一方では、
閉込区間θＶが太きくなると作動条件即ち使用圧力およ
び流量（斜板角）の影響を強く受け、逆効果を生ずる。

前記した各騒音防止対策を要約すると、効果のほかに次
のような欠点を有している。

本発明ｅゴ、従来の斜板型アキシャルピストンポンプの
ような１″″″ストン型流械における前記したような卸
点を解消するために開発されたものであって、１ストン
型流体機械におけるシリンダポートの回転軌跡側に対設
された吸入ポートおよび吐出ボートを有するパルプ機構
において、吸入ポートの後端と吐出ボートの先端間にピ
ストンが下死点になっているシリンダホードが位置され
る閉込区間を設け、該閉込区間中に前記シリンダポート
に接続される吐出ボートに連設された小径オリフィス孔
と同じく吐出ボートから先細りに連設されたノツチを併
設し、吐出ボートの後端と吸入ポートの先端間にピスト
ンが上死点になっているシリンダポートが位置される閉
込区間を設け、該閉込区間中に前記シリンダ＋１ｅ−ト
に接続されるドレンン１ソート側に連設された小径オリ
フィス孔と同じく吸入ポート側から先細りに連設された
ノツチな併設したバルブ機構に特徴を有し、その目的と
する処は、使用態様に関係なく良好な騒音防止効果が得
られ、かつ高性能に維持できるピストン型流体機械を供
する点にある。

本発明は、前記したような構成になっており、パルプに
設けた両閉込区間中にシリンダポートに接続される小径
オリフィス孔を設けているので、昇圧、減圧時に圧力漸
増、漸減の圧力波形が得られるとともに、前記小径オリ
フィス孔における使用態様に応じ異なる状態にて生ずる
難点は、閉込区間中に小径オリフィス孔に併設されたノ
ツチ、該ノツチの先細りの構成および減圧側の小径オリ
フィス孔をト９レンｙｌ”　−ト側に連設した構成によ
って殆んど解消することができ、使用態様のいずれにお
いても騒音防止効果が著しく向上されるとともに、装置
を高性能に維持することができる。

以下、本発明の実施例を図示について説明する。

第６図に本発明一実施例を示し、図中（２っは第１図、
第２図、第６図に示す符号（Ｉ′ｌＪに相当するバルブ
であって、同パルプ（ハ）は、シリンダバレル（７）に
設ｆｆだ各シリンダ（８）の各シリンダ、ｉｔ−ト（８
１）が摺接する摺動面（２２，）　ｋ有しリヤボディ（
３）の内側に固定され、図示のように谷シリンダポート
（８，）の矢示方向の回転軌跡内に円弧状の吸入ポート
（２２、）および吐出ボート（２２゜）が対設され、吸
入ポート（２２１）は第１．２図に示す吸入口０４１に
連通しておりシリンダｓｔ　−ト（ｓｌ）　　を介して
シリンダ（８）内に低圧油を府入し、吐出ボート（２２
□）は吐出口（１８に連通しておりシリンダ（８）内の
高圧油をシリンダポート（８□）を介し吐出口（１５）
に吐出させる役割をなすものである。

さらに、該実施例においては、第６図に示すように吸入
ポート（２２１）の後端（口、）　と吐出ボート（２２
□）の先端（イ、）間に両ポートが設けられていない閉
込区間θＶ、を設けて閉込角△θ１　を設け、かつ、該
閉込区間θｖ１　上に位置するシリンダポート（８□）
が、第８図（Ａ）に示すようにピストン（９）が図示左
側に最大に移動した状態（シリンダ面積最大）になって
いる下死点（ＢＤＯ）になるようＶＣ１前記閉込区間θ
ｖ１　　位置が設定され、さらに、前記閉込区間θｖ１
　中圧、同区間に位置するシリンダポート（８，）　　
に接続される吐出ボート（２２□）に連設された小径オ
リフィス孔（２３□）と吐出ボート（２２□）から先細
りに連設されシリンダボー）　（８，）に接続されるノ
ツチ（２４，）とを併設している。

捷た、吐出ボー１−　（２２２）の後端（口２）と吸入
ボー　）　（２２、）の先端（イ、）間に両ポートが設
けられていない前記と同様な閉込区間を設けて同様に閉
込角を設け、かつ、該閉込区間に位置するシリンダｙＨ
−）（８１）　　が、第８図（Ａ）に示すようにピスト
ン（９）が図示右側に最大に移動した状態（シリンダ面
積が最小）になっている上死点（ＴＤＧ）になるように
、前記閉込区間位置が設定され、さらに、同閉込区１ｉ
Ｊｌ中に、同区間に位１にするシリンダボート（８１）
に接続されるドレンポート（ハ）に連設された小径オリ
フィス孔（２３□）と吸入ボート（２２、）の先端（イ
１）側から先細りに連設されシリンダ１トー）　（８、
）　　に接続されるノツチ（２４□）を設けた第６図に
示すようなバルブ機構になっている。

図示した実施例は、前記【７たような構造になっており
次にその作用について説明する。第１．２図に示す斜板
型アキシャルビストンボ゛ンプに第６図に示したバルブ
機構を設けると、吐出ボート（２２、）側から低圧油を
吸入して下死点（ＢＤＯ）になっているシリンダ（８）
のシリンダボート（８１）が、吸入ン＋ｖ　−ト（２２
□）の後端（口２）側から閉込区間θｖ１　内に位置し
、該閉込区間θ■１　において該シリンダボート（８，
）　が吐出ポート（２２□）側に接続される面４１＃ｉ
ｔ、当初は小径オリフィス孔（２３１）の１ｎ１積Ａ１
　　のみであるが、次にノツチ（２４１）の接続面積Ａ
２が加わりその先細り構成により徐々に大きくなり吐出
ポート（２２□）と重合するに至ってシリンダボート（
８□）の面Ｓｔで拡大する昇圧区間となる０１已７図（
Ａ）参照）。

また、吐出ｙＩｅ　−ト（２２゜）にて吐出し上死点（
ＴＤＣ）になっているシリンダ（８）のシリンダボート
（８１）が、吐出ポート（２２□）の後端（口２）側か
ら閉込区間内に位ｆｉ＜ｆｆ１Ｌ、該区間において該シ
リンダボート（８□）に接続される面積は、当初はドレ
ンボート（２ツに連絡される小径ポート孔（２３□）の
面積Ａ３　のみであるが、次に吸入ｙｆ−ト（２２、）
に連絡されるノツチ（２４□）の而ＪｊｔＡ４　が加わ
りその先細りの構成によって面積Ａ４　が増加し、最後
にシリンダボート（８１）　　の面積まで拡大する減圧
区間となる（第７図（Ｂ）参照）。

前記したように本実施例においては、オリフィス孔とノ
ツチとの複合構成による複合作用に特徴を有するもので
ある。

次に、第８図（Ａ）に示すように斜板（１１１の斜板角
が大きくされている場谷には、シリンダ中の油量”（シ
リンダ容積）Ｖｃは、第８図（Ｂｌに示すようにピスト
ン（９）の下死点（ＢＤＣ）、において最大となり、上
死点（ＴＤＣ）において最小になるが、第９゛□図（Ａ
）に示すように斜板圓の斜板角を小さくした場合には、
第９図（Ｂ）に示すようにシリンダ中の油量（シリンダ
容１’ｆｆ１）ＶＣが下死点（ＢＤＣ）において減少す
るが、一方、上死点（ＴＤＣ）における増加割合が極め
て大きくなり、降圧に大きな影響をもたらす。また、昇
圧、降圧はシリンダ中に圧縮されている油の圧縮量で決
まるため、第１０図（Ａ）（Ｂ）に示すように圧力波形
が変化することになり、それらの図からその特徴な装約
すると次表のとおりになる。

前記の傾向は、昇、降圧用として設けた小径オリフィス
孔（２３１）、（２３□）のみによる場合であって、本
発明実施例においては、両閉込区間において小径オリフ
ィス孔（２３１）、（２３゜）とともに先細り構造のノ
ツチ（２４□）、（２４゜）を併設した複合構成になっ
ているので、前記の作用効果が著しく緩和されたものと
なる。

即ち、昇圧不足時については、ノツチ（２４、）におけ
る先細りの構成によるシリンダｙｔｆ　−ト（８１）へ
の接続面積の漸増効果により、第１０図（Ａ）のＹ廓以
降にて点線のように昇圧不速分が加速され、なめらかな
吐出圧力につながることになり、これは高周波波音を押
えるのに極めて有効となる。

また、降圧過大キャビテーションについては、ノツチ（
２４□）より不足分が補充されキャビテーションが緩和
される。

さらに、降圧不足時については、そのま捷吸入ポート（
２２□’）　Ｉｌｌに接続されると、圧縮分の急速解決
となり吸入側に衝撃波的圧力が吹込まｔ、吸入ラインが
振動を起すことになるが、本実流側のようにノツチ（２
４□）を併設している場合には、第１０図（Ｂ）に示す
Ｘ点以降のようにそのノツチ（２４□）の面積が徐々に
増加しシリンダボートに接続されるため、圧縮分の吹出
しは徐々に減速されるため衝撃的な圧力変動を著しく緩
和できる。

また、降圧時において、シリンダボートがノツチ（２４
□）に接続以前の減圧用の小径オリフィス孔（２３゜）
　Ｕ、吸入ポー）　（２２、）　１ｌｌｌｌｌｃ接続し
なイー？ｌｌ−ドレンボートｅつを介し独立したドレン
室に導びかれているので、初期の高圧力状態での圧縮油
の高速吹出し音の緩和を可能にしている。

従って、前記実施例によれば、昇圧区間の閉込区間に設
けた小径オリフィス孔および減圧区間の閉込区間に設け
た小径オリフィス孔により、両オリフィス孔による効果
が得られるとともに、前記両オリフィス孔による欠点は
、両閉込区間に併設されたノツチ、該ノツチの先細り構
成および減圧区間倶ｊの小径オリフィス孔なドレン側に
連設した構成にて前記のように解泊することができ、使
用態様に関係なく騒音防止を著しく効果あらしめること
ができるとともに篩性能に維持できる大きな利点をもた
らし得るものである。

なお、前記実施例では、斜板型アキシャルピストンポン
プについて説明したが、ラジアルピストンポンプ・モー
タのほか同様なピストン型流体機械に本発明の通用が可
能である。

以上本発明を実施例について説明したが、勿論本発明に
、このような実施例にだけ局限されるもので汀なく、本
発明の精神を逸脱しない範囲内で種種の設計の改変を施
し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の斜板型アキシャル−ストンポンプを示す
縦断面図、第２図は第１図の■−■断面図、第６図は第
１図のバルブを示す正面図、第４図は第１図のシリンダ
バレルのバルブ側の側面図、第５図（Ｎβ）は第１図従
来例における騒音防止策を施していない圧力波形図と騒
音防止策を施した圧力波形図、第６図に本発明の一実施
例を示すバルブ機構の正１１１（図、第７図（Ａｌ　（
Ｂｌは第６図の閉込区間における接続面積変化図、第８
図（／！　（Ｂｌは斜板向火の場合のピストン状態図と
シリンダ中の油量図、第９図（Ａ）（Ｂ）は斜板角小の
場合のピストン状態図とシリンダ中の油量図、第１０図
（Ａ）（Ｂ）は実施例における斜板向火の場合の圧力波
形説明図と同斜板角小の場合の圧力波形説明図である。 ７　：　”　’Ｊンダノζレル　８ニジリンダ８１ニジ
リンダポート　９：ピストン ２２：バルブ　　　　２２□：吸入ボート２２２：吐出
ボート ２６□、２６□：小径オリフィス孔 ２４０．２４□：ノツチ　２５：ドレンボートθｖ１：
閉込区間　　　イ１．イ２：先端ロ１９口。：後端 復代理人　弁理士　岡　本　重　文 外２名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ピストン型流体機械におけるシリンダポートの回転軌跡
   側に対設された吸入ポートおよび吐出７１セードを有す
   るバルブ機構において、吸入ポートの後端と吐出ポート
   の先端間にピストンが下死点になっているシリンダボー
   トが位置される閉込区間を設け、該閉込区間中に前記シ
   リンダボートに接続される吐出ポートに連設された小径
   オリアイス孔と同じく吐出ホードから先細りに連設され
   たノツチを併設し、吐出ポートの後端と吸入ポートの先
   端間にピストンが上死点になっているシリンダボートが
   位置される閉込区間を設け、該閉込区間中に前記シリン
   ダボートに接続されるドレンポート側に連設された小径
   オリフィス孔と同じく吸入ポート側から先組１りに連設
   されたノツチを併設したバルブ機構に特徴を有するピス
   トン型流体機械。