JPS6237235B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、斜板型アキシヤルプランジヤ作動式
回転装置、特にシリンダブロツクの回転中心線上
にあつてこのシリンダブロツクとともに回転する
駆動軸と；この駆動軸と平行な軸線上に形成され
たシリンダ室内において軸方向に滑接自在にプラ
ンジヤを支持するシリンダブロツクと；このシリ
ンダブロツクにより滑接自在に支持され、前記シ
リンダブロツクから突出する脚部が前記駆動軸に
対して傾斜した状態にある規制斜板に沿つて運動
するように規制されるプランジヤと；前記シリン
ダブロツクの端面と相対滑接自在に密接し合い、
前記プランジヤが低圧回転位相にあるとき、その
プランジヤの頭部側のシリンダ室と低圧流体路と
を連通する低圧流体溝を備えているとともに、前
記プランジヤが高圧回転位相にあるとき、そのプ
ランジヤの頭部側のシリンダ室と高圧流体路とを
連通する高圧流体溝を備えている分配板と；前記
シリンダブロツクの周囲を全体的に包囲し、その
内周側において前記規制斜板を支持し、軸方向一
端側において前記駆動軸を相対回転自在に軸支し
ているとともに、他端側において前記分配板に連
結されていることによつて、前記シリンダブロツ
クとの間に流体密封室を形成する密閉包囲体と；
を少なくとも有し、前記流体密封室とシリンダ室
との間が前記プランジヤ回りの油圧漏洩部を介し
て連通されてなる形式の装置に関する。

上記形式の斜板型アキシヤルプランジヤ作動式
回転装置における分配板の高圧位相部において
は、プランジヤが高圧回転位相を通過する間、そ
のプランジヤの頭部側のシリンダ室と高圧流体路
とを連通するように構成されているため、シリン
ダブロツクの端面と分配板の接触面との間の相対
回転接触部を通して高圧側の作動流体がシリンダ
ブロツクの外周側へ向けて漏洩し易く、従来にお
いては、この高圧側の作動流体の漏洩を防止する
ために、作動流体の高圧力を有効に利用して、シ
リンダブロツクが高圧回転位相を通過する毎にシ
リンダブロツクの端面が分配板の接触面の高圧位
相部に特に高い接触圧で接触するように設計上の
工夫がなされていた。しかし、シリンダブロツク
の端面が分配板の接触面の高圧位相部に特に高い
接触圧で接触するようにすると、シリンダブロツ
クおよびシリンダブロツクを支持する駆動軸の端
部に曲げモーメント力が発生して駆動回転運転に
支障を来すとともに、各種部材の耐久性にも悪影
響を及ぼし、さらに、分配板のシリンダブロツク
との接触面上の高圧位相部は、低圧位相部に比し
特に高い接触圧を常に受けることによつて、分配
板の高圧位相部に偏摩耗が生じ、その結果、分配
板の高圧位相部における作動流体の漏洩が著しく
なる等の不都合が生じる。

以上のような実情に鑑み、本発明は、シリンダ
ブロツクと分配板との間の相対運動接触部におけ
る作動流体の漏洩が殆どなく、シリンダブロツク
や駆動軸に曲げモーメント力が発生せず、分配板
やその他各種部材に偏摩耗が生じることもなく、
運転性能や耐久性が良好な斜板型アキシヤルプラ
ンジヤ作動式回転装置を得ることを目的とするも
のである。

そして上記目的を達成するために本発明は、前
記形式の斜板型アキシヤルプランジヤ作動式回転
装置において、前記流体密封室内の油圧を前記両
流体路内の各油圧の中間値に調圧すべく、該流体
密封室と低圧流体路との間が、該流体密封室内の
油圧と高圧流体路内の油圧との圧力差に応動して
開閉制御される調圧弁を介して接続されることを
特徴とする。

以下、斜板型アキシヤルプランジヤポンプを図
示した図面に沿つて、本発明の一実施例について
説明すると、中空形状の密閉包囲体１の軸支部２
に外周面が油密に嵌着されたメタル軸受３には、
シール部材４を介して中空駆動軸５が相対回転自
在に軸支されており、この中空駆動軸５の、密閉
包囲体１の中空部内に突出する軸端部上には、ス
プライン６およびシール部材１０を介してシリン
ダブロツク７が嵌合されている。シリンダブロツ
ク７の内周側のスプライン６に隣接した位置は径
大部となつており、この径大部の端部に固定され
た係止部材１２により係止されているばね座１３
と、中空駆動軸５のスプライン６に隣接して形成
された肩部に係止されたばね座１１との間には圧
縮ばね１４が介装されている。したがつて、シリ
ンダブロツク７は、スプライン６の作用により中
空駆動軸５とともに回転するとともに、圧縮ばね
１４の作用により、中空駆動軸５の軸端側へ向か
う弾発力を付与されている。

シリンダブロツク７には、円周方向に間隔を置
いて、通常は複数個のシリンダ室８が、それぞれ
中心線が中空駆動軸５の中心線と平行になるよう
にして形成されており、各シリンダ室８内には、
それぞれプランジヤ９が滑接自在に嵌入されてい
る。

密閉包囲体１の内周側において、軸支部２に隣
接して形成された肩部は、環状の滑接部材１６を
介して、中空駆動軸５の外周面上に固定された係
止部材１５と係合しており、この係合により、中
空駆動軸５の密閉包囲体１からの離脱が阻止され
る。

密閉包囲体１の内周側には、さらに傾斜肩部１
７が形成されており、この傾斜肩部１７の傾斜面
上にはプランジヤ９の軸方向の運転を規制するた
めの規制斜板１８が固着されている。プランジヤ
９の脚部端に形成された球状係合部１９と相対運
動自在に摺接係合し合うシユー２０は、密閉包囲
体１の内周面上に固定された係止部材２１により
離脱しないように係止される規制輪２２によつて
相対運動自在に保持されており、その結果、シユ
ー２０は、常にプランジヤ９の球状係合部１９と
摺接係合しつつ、規制斜板１８上を摺動回転する
ようになつている。

各プランジヤ９には中空部５４が形成されてお
り、この中空部５４は、プランジヤ９の脚部を軸
方向に貫通する連通孔５５、および球状係合部１
９の先端部に形成された切欠部５６を介して、球
状係合部１９とシユー２０との間の摺動間隙部S₁
に連通しており、さらにシユー２０をその中心線
に沿つて貫通する貫通孔５７を介して、規制斜板
１８とシユー２０との間の摺動間隙部S₂にも連通
している。また、中空部５４の頭部側の端部には
中央部に軸方向の貫通孔を有する有孔端壁５８が
固定されており、この有孔端壁５８の外側面に
は、第３図に示されているようなチエツクバルブ
５９が装着されている。チエツクバルブ５９は、
弧状溝６０により形成された弾性舌片６１を有
し、この舌片の中心部には小孔６２が穿設されて
いる。

密閉包囲体１は、製作の都合上、たとえ複数の
部分によつて構成される場合であつても、それら
各部分は、たとえば連結ボルトのような連結部材
２３により、液密状態で一体的に連結される。そ
して、密閉包囲体１の端面側には、シール部材２
４を介して分配板２５が固着されている。この分
配板２５が密閉包囲体１の端面側に固着された状
態において、シリンダブロツク７は圧縮ばね１４
の作用により分配板２５上に弾力的に押圧されて
おり、シリンダブロツク７の端面は分配板２５の
接触面と密に、しかも相対回転自在に押圧接触し
ている。

分配板２５の内側中央部には凹部２６が形成さ
れているとともに、この凹部２６内には中空駆動
軸５の先端部がシール部材２７を介して嵌入され
ている。また、特に第１図および第２図に示され
ているように、分配板２５の内面側には、ほぼ半
円にわたつて円弧状に形成され、各シリンダ室８
が低圧回転位相にある間は、それら各シリンダ室
８を分配板２５およびその他の図示しない部材に
よつて形成される低圧流体路３０に連通する低圧
流体溝２８と、この低圧流体溝２８と対をなして
ほぼ半円にわたつて円弧状に形成され、各シリン
ダ室８が高圧回転位相にある間は、それら各シリ
ンダ室８を分配板２５およびその他の図示しない
部材によつて形成される高圧流体路３１に連通す
る高圧流体溝２９とが形成されている。

高圧流体路３１は、逆止弁３３を介して中空駆
動軸５の中空孔３４に連通するようになつてい
る。中空孔３４は、図示されていない流体経路を
通して作動流体源に連通している。この際、作動
流体として一般的には油が使用される。したがつ
て、作動油は、中空孔３４、逆止弁３３を経て高
圧流体路３１内に補給されるものである。

密閉包囲体１とシリンダブロツク７との間の空
隙部は流体密封室Ａを形成しており、この流体密
封室Ａ内は、前記球状係合部１９とシユー２０間
や、シユー２０と規制斜板１８間の各摺動間隙部
S₁，S₂にそれぞれ直接連通しており、さらにプラ
ンジヤ９外周とシリンダ室８内周壁との間の摺動
間隙部S₃にも直接連通している。したがつて前記
流体密封室Ａは、摺動間隙部S₁，S₂より前記切欠
部５６、連通孔５５、プランジヤ中空部５４、チ
エツクバルブ５９の小孔６２を経て各シリンダ室
８内に常時連通され、また摺動間隙部S₃を介して
直接に各シリンダ室８内に連通されるので、該流
体密封室Ａ内はシリンダ室８側から作動油の補給
を常に受けることができる。尚、各摺動間隙部
S₁，S₂，S₃を通して流体密封室Ａと各シリンダ室
８内との間で油圧の漏洩が生じるも、その漏洩量
は、プランジヤ９の本来のポンプ作用に支障を及
ぼさない程度に抑えられる。而して前記摺動間隙
部S₁，S₂，S₃は、流体密封室Ａとシリンダ室８と
の間を連通する本発明の、プランジヤ９回りの油
圧漏洩部を構成している。

分配板２５には、流体密封室Ａ内の油圧を常に
高，低圧流体路３１，３０内の各油圧の中間値に
調圧する調圧弁３５が内蔵される。この調圧弁３
５は、流体密封室Ａに向けて開口する大径シリン
ダ部３６と、この大径シリンダ部３６に隣接し、
端壁寄りのシリンダ室が常に連通孔３８を介して
高圧流体路３１に連通している小径シリンダ部３
７とを有する。大径シリンダ部３６の側壁部には
軸方向に離隔して一対のポート３９，４０が開口
しており、これら各ポート３９，４０は連通孔５
０および図示しない流体路を介して低圧流体路３
０に連通している。そして大径シリンダ部３６内
にはピストン５１の大径部が滑接自在に嵌入され
ているとともに、小径シリンダ部３７内には、ピ
ストン５１の小径部が滑接自在に嵌入されてい
る。ピストン５１の大径部は、大径シリンダ部３
６の開口部近傍に固定されたストツパー５３によ
り抜け止めされており、大径シリンダ部３６と小
径シリンダ部との隣接部に形成された肩部とピス
トン５１の大径部との間に介装された圧縮ばね５
２により、常時ストツパー５３側に弾発されてい
る。したがつて、ピストン５１は、通常は連通孔
３８を介して小径シリンダ部３７内に流入した高
圧流体による押圧力と、圧縮ばね５２の押圧力と
によつて、液体密封室Ａ内の流体による押圧力に
打ち勝つてストツパー５３側に移動していて、各
ポート３９，４０を閉鎖しているが、流体密封室
Ａ内の流体の圧力が適正な圧力範囲を超えて高く
なると、ピストン５１は小径シリンダ部３７内に
流入した高圧流体による押圧力と、圧縮ばね５２
の押圧力とに抗して移動し、流体密封室Ａとポー
ト３９とを連通し、流体密封室Ａ内の流体をポー
ト３９、連通孔５０を通して低圧流路側へ排出す
る。このときピストン５１の背面によつて押され
る大径シリンダ部３６内の流体は、ポート４０を
介して連通孔５０側へ排出されるので、ピストン
５１に背圧を作用させることはなく、したがつて
ピストン５１をスムーズに移動させることができ
る。而して流体密封室Ａ内の流体の圧力が適正な
圧力範囲内まで復元すると、ピストン５１は、再
びストツパー５３に接する位置まで復帰する。
尚、流体密封室Ａ内の流体圧力が適正範囲を下回
ると、流体密封室Ａ内には、高圧回転位相にある
プランジヤ９に対応するシリンダ室８より前記摺
動間隙部S₃を経て高圧流体が補充され、またチエ
ツク弁５９の小孔６２、プランジヤ中空部５４、
連通孔５５、切欠部５６、貫通孔５７および前記
摺動間隙部S₁，S₂を経ても高圧流体が補充され
る。かくして流体密封室Ａ内の圧力は、適正範
囲、すなわち前記高，低圧流体路３１，３０内の
各圧力の中間値に調圧制御される。

図示の斜板型プランジヤポンプは以上のように
構成されているので、作動流体として作動油を利
用するものとすると、中空駆動軸５が密閉包囲体
１に対して相対回転されるに伴い、シリンダブロ
ツク７も密閉包囲体１および分配板２５に対して
相対回転をし、各プランジヤ９もシリンダブロツ
ク７とともに回転しつつ規制斜板１８に沿つて規
制されて往復運動をし、各シリンダ室８内の作動
油を加圧する。高圧回転位相を通過するプランジ
ヤ９によつて加圧された作動油は高圧流体溝２９
を経て高圧流体路３１，３２内に送られ、また、
低圧流体路３０内に還流する作動油は、低圧流体
溝２８を経て低圧回転位相を通過するプランジヤ
９の頭部側のシリンダ室８内に吸入される。この
間、中空孔３４、逆止弁３３を経て、作動油の不
足分は常に高圧流体路３２内に補給されるととも
に、流体密封室Ａ内の作動油は、調圧弁３５の作
用により、常に適正な圧力を保つように維持され
る。

かくして、高圧流体溝２９と流体密封室Ａとの
間の作動油の圧力差、および低圧流体溝２８と流
体密封室Ａとの間の作動油の圧力差は比較的少な
く保たれるので、シリンダブロツク７と分配板２
５との接触面間の間隙を通して漏洩する作動油の
量は支障がない程度に極めて少なく、シリンダブ
ロツク７に、漏洩を防止するために従来必要とし
ていた特別の偏荷重を付与する必要がない。

中空部５４内の作動油は、連通孔５５を経て球
状係合部１９とシユー２０との間の摺動間隙部S₁
を潤滑するとともに、さらに貫通孔５７を経てシ
ユー２０と規制斜板１８との間の摺動間隙部S₂を
潤滑する。さらに流体密封室Ａ内の圧力が低下し
たときには前記摺動間隙部S₁，S₂，S₃を経て流体
密封室Ａ内にも適宜補給される。

またチエツクバルブ５９は、各プランジヤ９の
往復運動に伴つて、シリンダ室８と中空部５４と
の間で流出入する作動油に対して良好なチエツク
作用を発揮する。すなわち、各プランジヤ９が高
圧回転位相にあるときには、チエツクバルブ５９
は、前記摺動間隙部S₁，S₂と協働して十分な絞り
効果を発揮して、シリンダ室８内の作動油がプラ
ンジヤ中空部５４を経て流体密封室Ａ側へリーク
することに伴う各プランジヤ９の作動油圧の低下
を必要最少限に止め、一方、各プランジヤ９が低
圧回転位相にあるときには、チエツクバルブ５９
は、流体密封室Ａ内の流体を前記摺動間隙部S₁，
S₂および各プランジヤ９の中空部５４内を経てシ
リンダ室８内に速やかに流入させて、プランジヤ
９に作用する背圧を可及的に低減させることがで
きるので、各プランジヤ９と係合するシユー２０
の、規制斜板１８に対する離脱作用を防止し得
る。

以上のように本発明によれば、シリンダブロツ
ク７の回転中心線上にあつてこのシリンダブロツ
ク７とともに回転する駆動軸５と；この駆動軸５
と平行な軸線上に形成されたシリンダ室８内にお
いて軸方向に滑接自在にプランジヤ９を支持する
シリンダブロツク７と；このシリンダブロツク７
により滑接自在に支持され、前記シリンダブロツ
ク７から突出する脚部が前記駆動軸５に対して傾
斜した状態にある規制斜板１８に沿つて運転する
ように規制されるプランジヤ９と；前記シリンダ
ブロツク７の端面と相対滑接自在に密接し合い、
前記プランジヤ９が低圧回転位相にあるとき、そ
のプランジヤ９の頭部側のシリンダ室８と低圧流
体路３０とを連通する低圧流体溝２８を備えてい
るとともに、前記プランジヤ９が高圧回転位相に
あるとき、そのプランジヤ９の頭部側のシリンダ
室８と高圧流体路３１とを連通する高圧流体溝２
９を備えている分配板２５と；前記シリンダブロ
ツク７の周囲を全体的に包囲し、その内周側にお
いて前記規制斜板１８を支持し、軸方向一端側に
おいて前記駆動軸５を相対回転自在に軸支してい
るとともに、他端側において前記分配板２５に連
結されていることによつて、前記シリンダブロツ
ク７との間に流体密封室Ａを形成する密閉包囲体
１と；を少なくとも有し、前記流体密封室Ａとシ
リンダ室８との間が前記プランジヤ９回りの油圧
漏洩部を介して連通されてなる斜板型アキシヤル
プランジヤ作動式回転装置において、前記流体密
封室Ａ内の油圧を前記両流体路３０，３１内の各
油圧の中間値に調圧すべく、該流体密封室Ａと低
圧流体路３０との間が、該流体密封室Ａ内の油圧
と高圧流体路３１内の油圧との圧力差に応動して
開閉制御される調圧弁３５を介して接続されるの
で、高圧流体溝２９と流体密封室Ａとの間の作動
油の圧力差、および低圧流体溝２８と流体密封室
Ａとの間の作動油の圧力差がそれぞれ比較的小さ
く保たれ、したがつてシリンダブロツク７と分配
板２５との接触面間の間隙を通して漏洩する作動
油の量を効果的に抑えることができる。しかもシ
リンダブロツク７に漏洩防止のための偏荷重を特
別に付与する必要がないから、シリンダブロツク
７や駆動軸５に曲げモーメント力が発生せず、し
たがつて分配板２５に偏摩耗が生じることもな
く、運転性能や耐久性に優れた斜板型アキシヤル
プランジヤ作動式回転装置が得られるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての斜板型プラ
ンジヤポンプの要部縦断面図、第２図は分配板の
平面図、第３図はプランジヤに装着されるチエツ
クバルブの平面図である。 １…密閉包囲体、５…駆動軸、７…シリンダブ
ロツク、８…シリンダ室、９…プランジヤ、１８
…規制斜板、２０…シユー、２５…分配板、２８
…低圧流体溝、２９…高圧流体溝、３０…低圧流
体路、３１，３２…高圧流体路、３５…調圧弁、
５０…連通孔、５４…中空部、５５…連通孔、５
７…貫通孔、５９…チエツクバルブ、Ａ…流体密
封室、S₁，S₂，S₃…油圧漏洩部としての摺動間隙
部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シリンダブロツク７の回転中心線上にあつて
   このシリンダブロツク７とともに回転する駆動軸
   ５と；この駆動軸５と平行な軸線上に形成された
   シリンダ室８内において軸方向に滑接自在にプラ
   ンジヤ９を支持するシリンダブロツク７と；この
   シリンダブロツク７により滑接自在に支持され、
   前記シリンダブロツク７から突出する脚部が前記
   駆動軸５に対して傾斜した状態にある規制斜板１
   ８に沿つて運動するように規制されるプランジヤ
   ９と；前記シリンダブロツク７の端面と相対滑接
   自在に密接し合い、前記プランジヤ９が低圧回転
   位相にあるとき、そのプランジヤ９の頭部側のシ
   リンダ室８と低圧流体路３０とを連通する低圧流
   体溝２８を備えているとともに、前記プランジヤ
   ９が高圧回転位相にあるとき、そのプランジヤ９
   の頭部側のシリンダ室８と高圧流体路３１とを連
   通する高圧流体溝２９を備えている分配板２５
   と；前記シリンダブロツク７の周囲を全体的に包
   囲し、その内周側において前記規制斜板１８を支
   持し、軸方向一端側において前記駆動軸５を相対
   回転自在に軸支しているとともに、他端側におい
   て前記分配板２５に連結されていることによつ
   て、前記シリンダブロツク７との間に流体密封室
   Ａを形成する密閉包囲体１と；を少なくとも有
   し、前記流体密封室Ａとシリンダ室８との間が前
   記プランジヤ９回りの油圧漏洩部を介して連通さ
   れてなる斜板型アキシヤルプランジヤ作動式回転
   装置において、前記流体密封室Ａ内の油圧を前記
   両流体路３０，３１内の各油圧の中間値に調圧す
   べく、該流体密封室Ａと低圧流体路３０との間
   が、該流体密封室Ａ内の油圧と高圧流体路３１内
   の油圧との圧力差に応動して開閉制御される調圧
   弁３５を介して接続されることを特徴とする斜板
   型アキシヤルプランジヤ作動式回転装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   前記斜板型アキシヤルプランジヤ作動式回転装置
   は斜板型アキシヤルプランジヤポンプである斜板
   型アキシヤルプランジヤ作動式回転装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   前記斜板型アキシヤルプランジヤ作動式回転装置
   は斜板型アキシヤルプランジヤ式流体モータであ
   る斜板型アキシヤルプランジヤ作動式回転装置。