JPS6350552B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、回転する主軸上のシリンダバレルに
穿設されたシリンダが低、高圧ポートに交互に連
通し、該シリンダに嵌装されたピストンの外端に
係着されシリンダ内に通じた静圧室を備えたスリ
ツパが斜板上を摺動する構成の斜板型アキシアル
ピストンポンプ又はモータにおけるピストン滑動
装置に関するものである。

（従来の技術） 従来の斜板型アキシアルピストンポンプ又はモ
ータは、第１，２，３図に示すようにフロントボ
デー２とリアボデー３を有するボデー１内に回転
可能に軸受４，５された主軸６、主軸６にスプラ
イン係着８されたシリンダバレル７、シリンダバ
レル７の同一円周上に穿設された同軸方向に延び
る複数のシリンダ１０、シリンダ１０のポート１
１が交互に連通するようにシリンダポート１１の
回転軌跡内に対設された固定バルブプレート９の
円弧状の低圧ポート１２と高圧ポート１３、低圧
ポート１２と高圧ポート１３に連通したリヤボデ
ー３の吸入口１４と吐出口１５、シリンダ１０に
嵌挿されたピストン１６の外端に球面軸受１９に
より係着されたスリツパ１８、通路２５，２６に
よりシリンダ１０内に連通されたスリツパ１８の
摺動側の静圧室２４、軸２０により傾斜調節可能
にボデー１に軸支され所望位置に保持（具体構成
省略）されるスリツパの摺動面２２を備えた斜板
２１等の構造よりなり、その作用は、固定バルブ
プレート９に対しシリンダバレル７が主軸６によ
り第３図の矢示方向イに回転され、位置(a)のシリ
ンダ１０を例にとると、そのシリンダポート１１
がθ₁゜範囲において低圧ポート１２に臨み同時に
そのスリツパ１８、ピストン１６が第１図の位置
（X₁）にある斜板２１の摺動面２２により矢示方
向ロに移動し、吸入口１４、低圧ポート１２から
同シリンダ１０内に低圧の作動流体を吸入し、次
に同シリンダポート１１がθ₂゜範囲において高圧
ポート１３に臨み同時にピストン１６が斜板２１
により矢示方向ハに移動されて、シリンダ１０内
の吸入作動流体を高圧にして高圧ポート１３から
吐出口１５に吐出する行程を交互に繰返し、各シ
リンダが同様に順次に作動してポンプ作用をなす
とともに、スリツパ１８の静圧室２４には、前記
作動中にシリンダ１０内の作動流体が通路２６，
２５から流入し、その静圧室２４内の流体圧が、
シリンダ内の作動流体の低圧又は高圧によるピス
トン、スリツパに対する矢示方向ロへの押圧力に
対抗し、シリンダバレル７の回動時にスリツパ１
８が斜板２１の摺動面２２から浮上した状態とな
り摺動面２２上を滑動するようになつている。

（発明が解決しようとする問題点） 前記の構成では、シリンダ１０が吸入行程後に
高圧ポート１３に臨んだ直後において、高圧ポー
ト１３の高圧作動流体の影響によりそのシリンダ
内が急激に高圧となりピストン、スリツパ１８を
摺動面２２側に押圧し、一方、スリツパ１８の静
圧室２４の流体圧は通路２６，２５の細管構造
（大きく形成することはできない）により急に上
昇できず前記押圧力に対抗できないため、スリツ
パ１８が斜板２１の摺動面２２に衝突し、摺動
面、スリツパの摩耗損傷、振動、騒音を発生す
る。

また前記の構造において、斜板２１を第１図の
位置（X₂）とし吐出口１５側に高圧作動流体を
供給すると、高圧ポート１３に臨むシリンダ１０
内が高圧になつてピストン１６を斜板２１側に摺
動してシリンダバレル７と主軸６が矢示方向イに
回転され、またシリンダが低圧ポート１２に臨む
と吸入口１４が低圧にされているのでシリンダ内
が低圧となり、ピストンがシリンダ内に復帰する
作用を繰返すモータの構能もできるようになつて
おり、この場合においても、スリツパの静圧室２
４の作用及びシリンダが高圧ポート１３に臨んだ
直後におけるピストン、スリツパの動揺は前記ポ
ンプの場合と同様になり、略同様な難点を有して
いる。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、従来の斜板型アキシアルピストンポ
ンプ又はモータにおける前記のような難点を解消
するために開発されたものであつて、回転する主
軸上のシリンダバレルに穿設されたシリンダが低
圧ポートと高圧ポートに交互に連通し、該シリン
ダに嵌挿されたピストンの外端に係着されシリン
ダ内に通じた静圧室を摺動側に備えたスリツパが
斜板上を摺動する構成の斜板型アキシアルピスト
ンポンプ又はモータにおいて、シリンダが高圧ポ
ートに連通し始める位置で同シリンダのスリツパ
の静圧室に連通する斜板の摺動面に配設された開
口と、該開口と高圧流体源間に連設された供給通
路と、該供給通路に介装された制御弁と、主軸と
該制御弁間に連設され前記開口の連通時に同制御
弁を作動して開路する弁制御機構を設けた構成に
特徴を有し、その目的とする処は、斜板に対しス
リツパが衝突即ち不自然な動揺をしないようにし
てスリツパ、ピストンが円滑に滑動するようにし
た斜板型アキシアルピストンポンプ又はモータに
おけるピストン滑動装置を提供するにある。

（作用、効果） 本発明は前記のような構成になつており、高圧
ポートに連通し始めたシリンダにおけるピストン
のスリツパの静圧室に、供給通路の開口が連通
し、同時に弁制御機構によつて制御弁が作動制御
されて供給通路が開路され高圧流体が開口から静
圧室内に供給されて、該シリンダ内が高圧ポート
の高圧流体の影響により高圧になるのと同時に静
圧室内も高圧に達するため、シリンダが高圧ポー
トに連通する直後におけるスリツパと斜板の衝突
即ちピストン、スリツパの不自然な動揺が解消さ
れ、シリンダバレルの全回転行程においてスリツ
パが斜板の摺動面上を円滑に摺動し、ピストンが
円滑に往復動する。

さらに、主軸に連動する弁制御機構によつて、
制御弁がシリンダ回転に連動されて作動され供給
通路を開路して高圧流体を静圧室に供給するた
め、静圧室と供給通路の開口との連通時間に対応
して高圧流体の供給タイミングが適切に行われ、
優れた作動信頼性が得られる。

（実施例） 第４，５図に本発明の第１実施例を、第６図に
第２実施例を、第７図に第３実施例を示し、ボデ
ー１、軸受４，５された主軸６、主軸６上のシリ
ンダバレル７、シリンダ１０、固定バルブプレー
ト９の低圧ポート１２、高圧ポート１３、吸入口
１４、吐出口１５、ピストン１６の外端に係着し
たスリツパ１８、通路２５，２６によりシリンダ
１０内に通じた静圧室２４、摺動面２２を有する
斜板２１等の構造は、第１，２，３図に示す従来
装置と同様であり、第４，５，６，７図に示す各
実施例は、前記構造において以下説明する静圧室
に高圧流体を供給する装置即ちピストン滑動装置
を設けている。

第４，５図に示す第１実施例は、斜板２１の摺
動面２２に配設された高圧ポート１３に連通し始
めるシリンダ１０のピストン１６のスリツパ１８
静圧室２４に連通する開口３４と、開口３４と高
圧流体源、即ち小容量ポンプ３１間に連設された
高圧流体の供給通路３４′，３５と、供給通路３
４′，３５に介装された開閉路用の制御弁３２と、
主軸６と制御弁３２間に連設され静圧室２４と開
口３４の連通時に制御弁３２を作動して開路する
弁制御機構３７，３７′，３８，３９を設けたピ
ストン滑動装置になつている。

開口３４は、第５図に示すようにシリンダ７が
矢示方向イに回転する際、高圧ポート１３に連通
し始める位置にあるシリンダ１０のピストン１６
のスリツパ１８静圧室２４と連通し始める位置に
設けられ、制御弁３２は、小容量ポンプ３１（高
圧流体源）から供給される高圧流体の供給通路３
４′，３５を開閉路するように介装され、前記弁
制御機構は、シリンダ１０即ちシリンダバレル７
とともに回転する主軸６上の歯車３７と噛合した
歯車３７′により回転されるカム３８、該カム３
８によつて作動されるリンク３９により、スリツ
パ１８の静圧室２４が開口３４と連通するごと
に、ほぼ静圧室２４と開口３４が連通している時
に、開弁して通路３５を連通するようになつてお
り、小容量ポンプ３１から開口３４までの高圧流
体の供給通路は、制御弁３２、絞り３５′を介装
した部分、ボデー１に穿孔した部分、斜板２１に
連結した可撓管の部分の通路３５と、斜板２１に
穿孔された開口３４に至る通路３４′からなつて
いる。図中３６はリリーフ弁であつて、通路３５
と油タンク４３間に連通され、通路３５内の圧力
を吐出口１５側の吐出力の前後に保つようになつ
ており、この圧力制御のため吐出口１５側から管
路３５ａで圧力を供給する。

前記第１実施例の作用について説明すると、ポ
ンプ又はモータとしての作用は従来装置と同様に
なつており、さらにシリンダ１０が回動して第５
図に示すように高圧ポート１３に連通し始めた時
点において、カム３８により制御弁３２が作動制
御されて小容量ポンプ３１と開口３４間の供給通
路３５，３４′を開路、即ち連通するため、静圧
室２４が開口３４、供給通路を介して小容量ポン
プ３１に連通される。その後シリンダ１０内の流
体圧が高圧ポート１３の高圧流体の影響により上
昇され、一方、静圧室２４は小容量ポンプ３１か
ら高圧流体の供給を受けて増圧される。

静圧室２４の容積はシリンダ内に比べ極く小さ
いので容易に増圧されるが、供給通路３５，３
４′側は絞り３５′等の手段によりその供給量が制
限されるので、静圧室内の増圧速度はシリンダ内
の増圧速度とほぼ同様になり、シリンダ内ととも
に同時に高圧に達する。シリンダ内と静圧室内は
通路２５，２６で連通されているため両圧力が高
圧ポート１３側と均等圧に保たれ、第５図のシリ
ンダ１０′位置では既に静圧室２４′と供給通路の
開口３４が外れているが、両圧力は均衡されてい
る。この状態は以後の高圧ポート１３、低圧ポー
ト１２の部分においても継続される。後位のシリ
ンダが第５図のシリンダ１０位置になると同様作
用となる。

従つて、シリンダが高圧ポートに連通し始めた
時点におけるシリンダ内と静圧室内の圧力はほぼ
同一に保たれ、ピストン、スリツパがシリンダ側
又は斜板側に動揺されず、シリンダ即ちシリンダ
バレルの全回転行程において、スリツパが斜板の
摺動面上を円滑に摺動し、ピストンが円滑に往復
動する。

また、シリンダが高圧ポートに臨む時点におけ
るスリツパの静圧室内への高圧流体の供給タイミ
ングは、ピストンの円滑な往復動に極めて重要な
要素となるが、この実施例では、シリンダ回転に
連動される弁制御機構によつて制御弁３２が制御
され、また、制御弁３２の開弁、閉弁即ち開、閉
路の時期をカム位相の調整等の手段により容易に
調節可能であり、その調整後はシリンダ回転に対
し機械的に同調されるため、静圧室への高圧流体
の供給時期をシリンダに対し理想的なタイミング
にできる。

第６図に示す第２実施例は、第４，５図に示す
第１実施例の高圧流体源である小容量ポンプ３１
の代りに吐出口１５側の吐出圧を高圧流体源とし
て利用しており、吐出配管３５ａを介して供給通
路側に吐出流体圧を供給し、制御弁３２、絞り３
５′を介して開口３４に高圧流体を供給するよう
にしている点で相違しているほか、第１実施例と
同様な構造になつている。

また第７図に示す第３実施例は、第１実施例に
おける歯車３７，３７′、カム３８、リンク３９
による制御弁３２の開弁機構に代えて、軸回転角
検知器４０、演算器４１、増巾器４２により構成
している点で相違しているほかは、第１実施例と
同様な構造になつている。

従つて第６，７図に示す第２実施例、第３実施
例の作用、効果は、いずれも第１実施例と略同様
である。

以上本発明を実施例について説明したが、勿論
本発明はこのような実施例にだけ局限されるもの
ではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内で
種々の設計の改変を施しうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の斜板型アキシアルピストンポン
プ又はモータの縦断面図、第２図は第１図の−
線断面図、第３図は第１図の−断面を示す
バルブプレート部分の拡大説明図、第４図は本発
明の第１実施例を示す縦断面図、第５図は同実施
例における高圧ポートの前端部分における斜板、
シリンダバレル、バルブプレートの部分の断面説
明図、第６図は本発明の第２実施例の説明図、第
７図は同第３実施例の説明図である。 ６：主軸、７：シリンダバレル、１０：シリン
ダ、１２：低圧ポート、１３：高圧ポート、１
６：ピストン、１８：スリツパ、２１：斜板、２
２：摺動面、２４：静圧室、３２：制御弁、３
４：開口、３４′，３５：供給通路、３７，３
７′，３８，３９−４０，４１，４２：弁制御機
構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転する主軸上のシリンダバレルに穿設され
   たシリンダが低圧ポートと高圧ポートに交互に連
   通し、該シリンダに嵌挿されたピストンの外端に
   係着されシリンダ内に通じた静圧室を摺動面側に
   備えたスリツパが斜板上を摺動する構成の斜板型
   アキシアルピストンポンプ又はモータにおいて、
   シリンダが高圧ポートに連通し始める位置で同シ
   リンダのスリツパの静圧室に連通する斜板の摺動
   面に配設された開口と、該開口と高圧流体源間に
   連設された供給通路と、該供給通路に介装された
   制御弁と、主軸と該制御弁間に連接され前記開口
   の連通時に同制御弁を作動して開路する弁制御機
   構を設けたことを特徴とするピストン滑動装置。