JPS6085267A - アキシアル・ピストン機械 - 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】 本発明はアキシアル・ピストン機械、詳しくはアキシア
ル・ピストンポンプ又はモータに関する。

一般に此種機械は裏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
慟らき、高圧流体を導入することによりモータとして慟
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￥５６図に示したごと（、パル
ププレートに設りる高圧ボート（ｐ）と低圧ポート（Ｔ
）とに交互に連通Ｖるのであり、ピストン孔が高圧ポー
ト（Ｐ）から低圧ポート（Ｔ）に移行する中間部ごおい
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）から高圧ボート（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）では閉じ透出のため高圧
ラインより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ずると共に、更に
流体の衝突により前記脈動と共に、更に騒音が増大する
のである。

尚、従来此種機械において、高圧ボー）（Ｐ）と低圧ポ
ート（Ｔ）との間馨こ第７図のこトク■形溝（８）を形
成し、前記した閉じ透出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・前記した閉じ込み圧及びキャビテー
ションによる問題は解決でき、また上死点（Ａ）では予
膨張により高圧ポートの圧力よりもや＼低くなり、前記
下死点（Ｂ）では予圧縮により低圧ポートの圧力よりや
＼高くなるけれども、各ポートに連通ずるピストン孔の
内圧と各ポートにおける圧力との圧力差は依然として太
き（、前記した流体衝突による騒音の問題は解決されて
いない。

特に、ピストンが低圧ポートから高圧ポートに移行して
、ピストン孔が高圧ポートに連通ずる場合、高圧ポート
内の圧力とピストン孔内の圧力との差が大きいと、前記
した流体衝突による騒音の問題が、高圧ポートから低圧
ポートに移行する場合に比較して多（発生するのである
。

本発明の目的は、前記各ポート間で、特にピストンが低
圧ポートから高圧ポートに移行する中間位置において、
前記ピストンのピストン孔ニ高圧ポートの流体を減圧弁
を介して中間圧に減圧した中間圧を作用させることによ
り、前記した流体衝突による騒音の問題を解決すべ（成
したものである。

即ち、本発明の特徴は、ピストンが低圧ポートから高圧
ポートに移行する中間位置に、密閉空室を設けると共に
、減圧弁を用い、前記密閉空室を、前記減圧弁を介して
高圧ポートに連通させ、前記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増圧させ、即ち、高
圧ポートの圧力に近づけて、大きな圧力差による流体衝
突で騒音が発生ずるのを解決したのである。

次に本発明の実施例を図面に基づいて詳記する。

第１図において（１）は中空のノーウジング本体であっ
て、その−側面には力、＜（２）がボＪレト（図示せず
）を介して取付りられており、内部には軸受（４）、（
５）を介して主軸（６）力≦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（６ｐ、）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（フル）をもったシリンダブロック（７）が
、主軸（６）と共に回転するごとく支持されている。

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）によって支持さレタシュー（１０）がそれぞ
れ取付けられ、これらシュー（１０）を介して斜板（１
１）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り、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（１６）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バ
ルブプレートで、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
−づる高圧ポート（２１）と低圧通路（図示せず）と常
時連通ずる低圧ポー）（２２）とを相対向状に設りてい
る。

しかして、本発明は以上の如く構成するアキシアル・ピ
ストン機械において、前記ピストン（８）が低圧ポー）
（２２）から高圧ボート（２１）に移行する、前記各ポ
ー）（２２）、（２１）の中間位置に、密閉空室（２４
）を設けて、該密閉空室（２４）を、高圧ポート（２１
）に、減圧弁（ろ１）、（５４）、（５６）を介して連
通させ、前記密閉空室（２４）に、高圧ポート（２１）
の圧力を減圧した中間圧を作用させ、前記空室（２４）
と連通ずるピストン（８）のピストン孔（７ｂ）を増圧
させるごと（成したものである。

図面に示したものは、前記密閉空室（２４）の他、前記
ピストン（８）が１％　圧ポート（２１）から低圧ポー
ト（２２）に移行する各ポート（２１）、（２２）間に
も密閉空室（２６）を設けている。

更に詳記すると、これら密閉空室（２５）。

（２４）は三ケ月形に形成する前記高圧ポート（２１）
と低圧ボー１−（２２）との中間点に設け、かつバルブ
プレー）（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
ート（２１）、（２２）から離れた直後に、該ピストン
孔（７ｂ）と連通ずるごとく設けるのであり、ピストン
（８）が高圧ポート（２１）から低圧ポー）（２２）へ
移行する途中に設ける密閉空室（２３）（以下高圧側空
室という）に中間圧を作用させて、該空室（２６）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）（２１
）へ移行する途中に設ける密閉空室（２４）（以下低圧
側空室という）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ごとく成したものである
。

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、前記空室（２６）に作用させる中間圧を
（△Ｐｓ　）とし、前記空室（２４）に作用させる中間
圧を（△Ｐ＋　）とした場合、これら中間圧（△Ｐ＋　
）　＋　（△ｐ、　）は、斜板（１１）の傾動するモー
メントをと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 １ Ｐ〉八Ｐ＋＞■（Ｐ＋Ｔ）　区ΔＦ、ぐう（Ｐ＋Ｔ）と
することが好ましいが、△Ｐ１−△Ｐよとしてもよ（、
またΔＦ、）八Ｐ、としてもよい。

第２，６図に示し１こものは、ｌ＼Ｐ１−ΔＦ、＝１（
Ｐ＋Ｔ　）としたものに該当する。

第２図に示したものはポンプの場合であって、高圧ポー
ト（２１）　１ｔｌｌち吐出側からの圧力を一つの減圧
弁（６１）を介し−Ｃ低圧側空室（２４）に導入すると
共に、この導入路に高圧側空室（２６）から延びる排圧
路を接続して構成したものである。

又、第６図に示したものはモータの場合であって、前記
同様高圧ポート（２１）からの圧力を減圧弁（ろ１）を
介して低圧（１ｔ１１空室（２４）に導入し、この導入
路に高圧側空室（２６）から延びる排圧路を接続して構
成したもので、正逆側回転の場合は、一方のポート（２
１）又は（２２）が高圧ポートになるとき、他方のポー
ト（２２）又は（２１）が低圧ポートになるので、これ
らポート（２１）、（２２）から減圧弁（６１）への経
路中に、逆止弁（６２）を設けている。

また、低圧側空室（２４）と高圧側空室（２ろ）とにそ
れぞれ別々の中間圧（ΔＦ、）、（△Ｐ。

）を作用させたい場合は、第４図のごとく、前記各空室
（：ｌｌ）、（２４）をそれぞれ高圧ポート（２１）と
連通させ、これら各連通路に減圧弁（３３）、（３４）
を介装するのである。

更に、第５図のごとく高圧側空室（２６）にはリリーフ
弁（６５）を用いて前記（△”ｔ　）を設定し、低圧側
空室（２４）には減圧弁（６６）を用いて前記（△ｐ、
　）を設定してもよい。

しかして、以上の構成において、ポンプとして用いる場
合は主軸（６）を駆動することにより行なうのであって
、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（７ｂ）を往
復動すると共ニ、ピストン孔（７ｂ）−・・が低圧ポー
ト（２２）と高圧ボー）（２１）とを交互に連通し、流
体の吸入及び吐出を行なうのであり、またこれらボート
（２１）、（２２）との中間において、前記空室（２３
）、（２４）に連通し、ピストン孔（７ｂ）・・・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）への接触圧が高圧側空室（
２６）で高く、低圧側空室（２４）で低（なることを確
実になくし得るので、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（２
２）、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
圧流体との術突による１ｉＲｉ　’Ｍ音は激減され、し
かも脈動を少な（し゛Ｃ脈動による騒音問題も解消でき
るのである。

又、モータとして用いる場合は、高圧ポート（２１）に
高圧流体を導いて行／、（うもので、この場合に詔いて
も高圧流体との衝突による衝撃音を激減でき、しかも斜
板（１１）の振動の振幅を小さくでき、圧力変化も小さ
くできるので、騒音問題を確実に解消できる。

以上説明した実施例は、ピストン（８）が高、圧ポー）
（２１）から低圧ポート（２２）へ移行する各ポートの
中間位置にも密閉空室（２６）を設けたが、斯くのごと
く、密閉空室（２６）を設けることにより、ピストン（
８）の低圧ポート（２２）への連通特に生ずる流体衝突
による騒音を防止できるが、この騒音は、前記ピストン
（８）の高圧ポー）（２１）への連通時に生ずる流体衝
突による騒音に比較して遥かに少ないことから、前記密
閉空室（２６）の省略は可能である。

以上の如（本発明は、高圧ポートと低圧ポートとの間で
、前記ピストンが低圧ポートから高圧ホードへ移行する
中間位置に密閉空室を設けて、該空室を、高圧ポートに
減圧弁を介して連通し、前記密閉空室に中間圧を作用さ
せて、前記ピストン孔を増圧するごとくしたから、前記
ピストン孔のｉ％圧ポートへの連通時、圧力差を小さく
できることになり、圧力差が大きいことによる流体の衝
突を少なくでき、流体衝突による騒音を解消できるので
ある。

その上、密閉空室を設け、しかも、減圧弁を用いて高圧
ポートに連通させるごとく成したから、流体粘度が変化
しても、またシリンダブロックの回転数が変化しても、
更に、斜板の傾斜角が変化しても、前記密閉空室を介し
て高圧ボートに移行するピストンのピストン孔の内圧を
、前記減圧弁で減圧した中間圧にすることができるので
あって、前記騒音の解消を常に確実に行なうことができ
るのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はその縦断
面図、第２，６図は要部の概略説明図で、第２図はポン
プの場合、第６図はモータの場合の説明図、第４，５図
は別の実施例を示す概略説明図、第６，７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）・・・斜板 （１０）・・・シュー （２０）・・・バルブプレート （２１）・・・高圧ポート （２２）・・・低圧ポート （２３）・・・高圧側密閉空室 （２４）・・、低圧側密閉空室 第２図 第３１に１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （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、バルブプレートに設ける低圧ポートと高圧ポー
   トとの中間で、前記ピストンが低圧ポートから高圧ポー
   トへ移行する中間位置に密閉空室を設けて、該密閉空室
   を前記高圧ポートに減圧弁を介して連通させ、前記密閉
   空室に、中間圧を作用させて、該空室と通ずるピストン
   孔を増圧させるごとくしたことを特徴とするアキシアル
   ・ピストン機械。