WO2011115180A1 - 油圧ポンプ・モータおよび油圧ポンプ・モータの脈動防止方法 - Google Patents

Abstract

　シリンダボア９－１～９－７の摺動回転軌跡領域外であって上死点側と下死点側とに設けられた弁板上の一対のポート２０ａ，２０ｂおよび一対のポート２１ａ，２１ｂ間を連結し、圧力を蓄積する２つの蓄圧油路２０，２１を備え、シリンダブロックは、各シリンダボア内に連通し、当該シリンダブロックの回動に伴い、開口部が前記各ポート上を摺動して各ポートと連通可能な２つの連通孔９－１ａ，９－１ｂを各シリンダボア毎に有し、各蓄圧油路２０，２１の各ポートと前記連通孔との連通を排他的に行い、該連通孔を介して１つのシリンダボア内の圧力を２段階で各蓄圧油路に蓄積する蓄圧動作と該蓄圧油路に蓄積された圧力を１つの前記シリンダボア内に２段階で回収させる蓄圧回収動作とを行う。これによって、簡易な構成で、脈動を抑止することができる油圧ポンプ・モータおよび油圧ポンプ・モータの脈動抑止方法を実現できる。

Description

油圧ポンプ・モータおよび油圧ポンプ・モータの脈動防止方法

　この発明は、低圧工程から高圧工程に移行する際および／または高圧工程から低圧工程に移行する際に発生する脈動発生を抑制することができるアキシャル型の油圧ポンプ・モータおよびアキシャル型の油圧ポンプ・モータの脈動防止方法に関する。

　従来から、建設機械などでは、エンジンによって駆動されるアキシャル型の油圧ピストンポンプや圧油によって駆動されるアキシャル型の油圧ピストンモータが多用されている。

　たとえば、アキシャル型の油圧ピストンポンプは、ケース内に回転自在に設けられた回転軸と一体に回転するように設けられ、周方向に離間して軸方向に伸長する複数のシリンダが形成されたシリンダブロックと、このシリンダブロックの各シリンダ内に摺動可能に挿嵌され、このシリンダブロックの回転に伴って軸方向に移動して作動油を吸込・吐出する複数のピストンと、ケースとシリンダブロック端面との間に設けられ、各シリンダと連通する吸込ポートと吐出ポートとが形成された弁板とを有している。そして、この油圧ポンプは、駆動軸が回転駆動すると、ケース内で作動軸とともにシリンダブロックが回転し、シリンダブロックの各シリンダでピストンが往復動し、吸込ポートからシリンダ内に吸い込まれた作動油をピストンによって加圧して吐出ポートに圧油として吐出する。

　ここで、各シリンダのシリンダポートが弁板の吸込ポートと連通するとき、吸込ポートの始端から終端にかけてピストンがシリンダから突出する方向に移動して吸込ポートからシリンダ内に作動油を吸い込む吸込工程が行われる。一方、各シリンダのシリンダポートが吐出ポートと連通するとき、吐出ポートの始端から終端にかけてピストンがシリンダ内に進入する方向に移動してシリンダ内の作動油を吐出ポート内に吐出する吐出工程が行われる。そして、吸込工程および吐出工程を繰り返すようにシリンダブロックを回転することによって、吸込工程で吸込ポートからシリンダ内に吸い込んだ作動油を、吐出工程で加圧して吐出ポートに吐出するようにしている。

特開平７－１８９８８７号公報 特開平８－１４４９４１号公報

　ところで、上述した従来の油圧ポンプなどでは、吸込工程で弁板の吸込ポートを介して作動油を吸い込んだシリンダ内は低圧となっており、各シリンダのシリンダポートが吐出ポートと連通するとき、この吐出ポート内の高圧となった圧油がシリンダポートを介して低圧のシリンダ内に急激に流入して大きな圧力変動を生じてしまい、この圧力変動によって脈動を発生し、結果として振動や騒音を発生していたという問題点があった。

　この問題点を解決するため、特許文献１では、弁板に、各シリンダのシリンダポートのうち、吸込ポートの終端側に位置するシリンダポートと吸込ポートとの連通が絶たれたときに、このシリンダポートと連通する第１切欠溝が設けられる。また、吐出ポートの終端側に位置するシリンダポートと吐出ポートとの連通が絶たれたときに、このシリンダポートと連通する第２切欠溝が設けられる。そして、この油圧ポンプは、この第１切欠溝と第２切欠溝とが連通路を介して常時連通することによって、これによって圧力変動によって生じる脈動の発生を抑止している。

　また、特許文献２では、吐出ポートのシリンダポートの進入側にノッチを形成するとともに、ノッチ前方の吸込ポートとの間から吐出ポートに連なるコンジットが形成され、このコンジットの中間にチャンバーが設けられる。さらに、吐出ポートとチャンバーとを接続する部分のコンジットに吐出ポートからチャンバーへの流体の流通を許容するチェック弁が設けられる。これによって、この油圧ポンプは、シリンダポートが吐出ポートに達する前にチャンバーからシリンダに高圧が供給され、チャンバーの圧力低下はチェック弁を介して吐出ポートから補給され、シリンダポートが吐出ポートに直接連通したときに吐出ポートからシリンダ内に高圧流体が逆流して吐出ポートに脈動が発生することを少なくしている。

　しかしながら、特許文献１のものは、シリンダポートが吐出ポートに連通する前にシリンダ内を昇圧するようにしているものの、この昇圧は高圧側シリンダ内の残圧のみによる昇圧であるため、昇圧が十分ではなく、たとえば差圧の１／３程度の昇圧であり、結果としてシリンダ内圧と吐出ポート側の圧力との差が大きいため、回転数によっては、吐出ポートへの連通時にシリンダ内に高圧流体が逆流して吐出ポート側に脈動が発生してしまう場合があるという問題点があった。

　また、特許文献２のものは、チャンバーとチェック弁とを設けるようにしているが、この構成では、構成そのものが複雑であるとともに、特許文献１と同様に、回転数によっては、吐出ポートへの連通時にシリンダ内に高圧流体が逆流して吐出ポート側に脈動が発生してしまう場合があるという問題点があった。

　この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で、脈動を抑止することができる油圧ポンプ・モータおよび油圧ポンプ・モータの脈動抑止方法を提供することを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる油圧ポンプ・モータは、複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックが、吸排ポートを有した弁板に対して摺動し、各シリンダボア内のピストンが往復動することによって出力シャフトを回転し、あるいは入力シャフトの回転によって前記吸排ポートから作動油を吐出するアキシャル型の油圧ポンプ・モータであって、前記シリンダボアの摺動回転軌跡領域外であって上死点側と下死点側とに設けられた前記弁板上の２つの一対のポートのうち、前記シリンダブロックの回転方向前側の上死点側ポートと該回転方向前側の下死点側ポートとを連結するとともに該回転方向後側の上死点側ポートと該回転方向後側の下死点側ポートとを連結することにより、これら２つの連結した油路に圧力を蓄積する２つの蓄圧油路を備え、前記シリンダブロックは、各シリンダボア内に連通し、当該シリンダブロックの回動に伴い、開口部が前記各ポート上を摺動して各ポートと連通可能な２つの連通孔を各シリンダボア毎に有し、各蓄圧油路の各ポートと前記連通孔との連通を排他的に行い、該連通孔を介して１つのシリンダボア内の圧力を２段階で各蓄圧油路に蓄積する蓄圧動作と該蓄圧油路に蓄積された圧力を１つの前記シリンダボア内に２段階で回収させる蓄圧回収動作とを行うことを特徴とする。

　また、この発明にかかる油圧ポンプ・モータは、上記の発明において、前記蓄圧動作および／または前記蓄圧回収動作は、隣接するシリンダボアの連通孔を用いて行うことを特徴とする。

　また、この発明にかかる油圧ポンプ・モータは、上記の発明において、前記蓄圧動作および／または前記蓄圧回収動作は、前記シリンダボアがとじ込み領域にあるときに行うことを特徴とする。

　また、この発明にかかる油圧ポンプ・モータは、上記の発明において、前記蓄圧動作は、高圧側ポートと前記シリンダボアと前記蓄圧油路とを同時に連通して行うことを特徴とする。

　また、この発明にかかる油圧ポンプ・モータは、上記の発明において、前記蓄圧油路の各ポートおよび前記シリンダボアの各連通孔は、前記シリンダブロックの異なる回動方向に対して同一の配置関係を有することを特徴とする。

　また、この発明にかかる油圧ポンプ・モータは、上記の発明において、前記２つの連通孔間の円弧長さは、前記一対のポート間の円弧長さよりも長いことを特徴とする。

　また、この発明にかかる油圧ポンプ・モータは、上記の発明において、前記シリンダボアは奇数であり、前記一対のポートは、回転中心に対して点対称に配置されていることを特徴とする。

　また、この発明にかかる油圧ポンプ・モータは、複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックが、吸排ポートを有した弁板に対して摺動し、各シリンダボア内のピストンが往復動することによって出力シャフトを回転し、あるいは入力シャフトの回転によって前記吸排ポートから作動油を吐出するアキシャル型の油圧ポンプ・モータであって、前記弁板は、前記吸排ポート間における下死点側のとじ込み領域のうちの前記シリンダボアの摺動回転軌跡領域外で、前記シリンダボアが下死点に到達する前、かつ前記吸排ポートから切り離される直前に該シリンダボアに連通する位置に設けられた第１のポートと、前記吸排ポート間における下死点側のとじ込み領域のうちの前記シリンダボアの摺動回転軌跡領域外で、前記シリンダボアが下死点に到達した後、かつ前記吸排ポートに連通する直前に該シリンダボアに連通し、該シリンダボアに隣接する後行のシリンダボアに連通する位置であって前記第１のポートと同一円周上の位置に設けられた第２のポートと、前記吸排ポート間における上死点側のとじ込み領域のうちの前記シリンダボアの摺動回転軌跡領域外で、前記シリンダボアが上死点に到達する前、かつ前記吸排ポートから切り離される直前に該シリンダボアに連通する位置であって前記第１のポートと同一円周上の位置に設けられた第３のポートと、前記吸排ポート間における上死点側のとじ込み領域のうちの前記シリンダボアの摺動回転軌跡領域外で、前記シリンダボアが上死点に到達した後、かつ前記吸排ポートに連通する直前に該シリンダボアに連通し、該シリンダボアに隣接する後行のシリンダボアに連通する位置であって前記第１のポートと同一円周上の位置に設けられた第４のポートと、を備え、前記シリンダブロックは、各シリンダボア毎に設けられ、該シリンダボア内に連通して前記弁板側の開口が前記第１～第４のポートと同一円周上の位置に設けられ、該開口間の円弧長さが前記第１および第２のポート間および前記第３および第４のポート間の円弧長さより長い２つの連通孔を備え、前記第１のポートと前記第３のポートとを連通する第１の蓄圧油路と、前記第２のポートと前記第４のポートとを連通する第２の蓄圧油路と、を備えたことを特徴とする。

　また、この発明にかかる油圧ポンプ・モータの脈動防止方法は、複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックが、吸排ポートを有した弁板に対して摺動し、各シリンダボア内のピストンが往復動することによって出力シャフトを回転し、あるいは入力シャフトの回転によって前記吸排ポートから作動油を吐出するアキシャル型の油圧ポンプ・モータの脈動防止方法であって、前記シリンダボアの摺動回転軌跡領域外であって上死点側と下死点側とに設けられた前記弁板上の２つの一対のポートのうち、前記シリンダブロックの回転方向前側の上死点側ポートと該回転方向前側の下死点側ポートとを連結するとともに該回転方向後側の上死点側ポートと該回転方向後側の下死点側ポートとを連結することにより、これら２つの連結した油路に圧力を蓄積する２つの蓄圧油路の各ポートと、各シリンダボア内に連通し、当該シリンダブロックの回動に伴い、開口部が前記各ポート上を摺動して各ポートと連通可能な各シリンダボア毎に設けられた２つの連通孔との連通を排他的に行い、該連通孔を介して１つのシリンダボア内の圧力を２段階で各蓄圧油路に蓄積する蓄圧動作ステップと、前記蓄圧油路に蓄積された圧力を１つの前記シリンダボア内に２段階で回収させる蓄圧回収動作ステップと、を含むことを特徴とする。

　本発明によれば、シリンダボアの摺動回転軌跡領域外であって上死点側と下死点側とに設けられた弁板上の２つの一対のポートのうち、シリンダブロックの回転方向前側の上死点側ポートと該回転方向前側の下死点側ポートとを連結するとともに該回転方向後側の上死点側ポートと該回転方向後側の下死点側ポートとを連結することにより、これら２つの連結した油路に圧力を蓄積する２つの蓄圧油路を備え、前記シリンダブロックは、各シリンダボア内に連通し、当該シリンダブロックの回動に伴い、開口部が前記各ポート上を摺動して各ポートと連通可能な２つの連通孔を各シリンダボア毎に有し、各蓄圧油路の各ポートと前記連通孔との連通を排他的に行い、該連通孔を介して１つのシリンダボア内の圧力を２段階で各蓄圧油路に蓄積する蓄圧動作と該蓄圧油路に蓄積された圧力を１つの前記シリンダボア内に２段階で回収させる蓄圧回収動作とを行うようにしているので、簡易な構成で、脈動を防止することができる。

図１は、この発明の実施の形態にかかる油圧モータの概要構成を示す断面図である。 図２は、図１のＡ－Ａ線断面図である。 図３は、図１のＢ－Ｂ線断面図である。 図４は、図１の右側面からみたポート近傍の構成を示す図である。 図５は、シリンダブロックの詳細構成を示す図である。 図６は、センタシャフト７の出力シャフト５側からみた弁板の構成を示す図である。 図７は、シリンダブロックを右回転させたときの角度が－θ１のときの弁板とシリンダブロックとの位置関係を示す図である。 図８は、シリンダブロックを右回転させたときの角度がθ２のときの弁板とシリンダブロックとの位置関係を示す図である。 図９は、シリンダブロックを右回転させたときの角度がθ３のときの弁板とシリンダブロックとの位置関係を示す図である。 図１０は、シリンダブロックを右回転させたときの角度がθ４のときの弁板とシリンダブロックとの位置関係を示す図である。 図１１は、シリンダブロックを右回転させたときの角度がθ５のときの弁板とシリンダブロックとの位置関係を示す図である。 図１２は、シリンダブロックを右回転させたときの角度がθ６のときの弁板とシリンダブロックとの位置関係を示す図である。 図１３は、シリンダブロックの右回転に伴う各部の圧力変動を示すタイムチャートである。

　以下、図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態である油圧ポンプ・モータおよび油圧ポンプ・モータの脈動抑止方法について説明する。

　図１は、この発明の実施の形態にかかる油圧モータの概要構成を示す断面図である。また、図２は、図１のＡ－Ａ線断面図である。さらに、図３は、図１のＢ－Ｂ線断面図である。また、図４は、図１の右側面からみたポート近傍の構成を示す図である。図１～図４に示した油圧モータは、斜軸式油圧モータである。

　この油圧モータは、ケース１にベアリング２～４を介して回転自在に軸支される出力シャフト５を有する。また、油圧モータは、バルブケース６内に、センタシャフト７の周りに回動するシリンダブロック８を有する。ケース１とバルブケースとは、シールされて一体化したケースを形成する。シリンダブロック８には、センタシャフト７の軸方向に複数のシリンダボア９が形成され、このシリンダボア９内にはそれぞれピストン１０が摺動可能に設けられる。ピストン１０の先端にはそれぞれ球部１１が形成され、この球部１１は、ケース１内の出力シャフト５の一端に設けられたドライブディスク１２に摺動自在に支持される。この球部１１は、各ピストン１０の位置に対応し、ドライブディスク１２の軸周りに摺動自在に支持される。したがって、シリンダブロック８の回動に伴って、ピストン１０がシリンダボア９内を摺動し、ドライブディスク１２を介して出力シャフト５が回動する。ここで、出力シャフト５の軸とセンタシャフト７の軸とは角度θで傾いた状態となる。なお、出力シャフト５は、この油圧モータが油圧ポンプとして機能するときは、入力シャフトとなる。

　シリンダブロック８とバルブケース６との間には、弁板１３が設けられる。弁板１３は、一側面がシリンダブロック８の底部に摺接し、他側面がバルブケース６側に固定される。なお、シリンダブロック８は、センタシャフト７の周りに設けられた押圧バネ７ａによって、弁板１３側に押圧される。弁板１３は、バルブケース６に対して半径方向および周方向方向が位置決めされている。なお、図２に示すように、弁板１３近傍のバルブケース６側には、後述する蓄圧油路２０，２１のポート２０ａ，２０ｂおよび２１ａ，２１ｂにそれぞれ接続される蓄圧油路２０，２１の各両端開口２０α，２０βおよび２１α，２１βが形成されている。図３および図４に示すように、バルブケース６の弁板１３近傍には、外部からの高圧の作動油を流入し、外部に低圧の作動油を排出するポートＰＡ，ＰＢ（吸排ポート）が形成される。吸排ポートＰＡ，ＰＢは、図２に示すように、弁板１３側では、それぞれ繭形の開口が形成され、図４に示すように、バルブケース６の外側では、それぞれ円形の開口が形成されている。このため、バルブケース６内での吸排ポートＰＡ，ＰＢは、図３に示すように、繭形の開口と円形の開口との間で作動油が滑らかに移動できる内菅形状となっている。なお、バルブケース６外側の吸排ポートＰＡ，ＰＢ近傍には、図４に示すように、スプリットフランジ用のボルトが入る孔６１，６２、６３，６４、６５，６６、６７，６８が形成されている。

　図５は、シリンダブロック８の構成を示し、図５（ｂ）は、図１のＣ－Ｃ線断面図を示し、図５（ａ）は、図５（ｂ）のＤ－Ｄ線断面図を示している。また、図６は、センタシャフト７の出力シャフト５側からみた弁板１３の構成を示す図である。図５に示すように、シリンダブロック８の底部には、ピストン１０の配置に対応したシリンダボア９の開口が複数設けられる。一方、弁板１３には、それぞれ図２に示した繭状の各ポートＰＡ，ＰＢに対応したポートＰａ，Ｐｂが形成される。そして、シリンダブロック９の回転によって、各シリンダボア９は、各ポートＰａ，Ｐｂに間欠的に連通することになる。

　ここで、ポートＰｂから高圧の作動油が流入すると、作動油は、ポートＰｂに連通しているシリンダボア９内に流入し、シリンダボア９内を加圧することによってピストン１０が押し出され、ポートＰｂ側のピストン１０は、上死点側から下死点側に回動し、結果的に、出力シャフト５側からシリンダブロック８側をみた状態で、シリンダブロック８自体が、センタシャフト７の軸周りに右回転するとともに、出力シャフト５が右回転する。一方、高圧の作動油が、ポートＰａに流入した場合、シリンダブロック８および出力シャフト５は、左回転する。

　ところで、シリンダブロック８には、シリンダボア９の底部開口とは別に、シリンダボア８内に連通する２つの連通孔１９ａ，１９ｂが各シリンダボア９毎に斜めに形成されている。この連通孔１９ａ，１９ｂの開口位置は、シリンダボア９の開口の最外周位置よりも大きい径で周方向に配列される。また、各連通孔１９ａ，１９ｂの開口位置は、シリンダボア９の中心を通る径に対して対称な位置に設けられ、各連通孔１９ａ，１９ｂ間の弧の距離は、同一である。なお、各連通孔１９ａ，１９ｂの開口形状は、円形であることが好ましい。

　一方、このシリンダブロック８の底部に摺接する弁板１３には、各連通孔１９ａ，１９ｂの回転径が同じであり、シリンダブロック８側が開口したポート２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂが周方向に配列される。ポート２０ａ，２１ａは、下死点側であって、上死点と下死点とを結ぶ線に対して対称の位置に配置され、ポート２０ａ，２１ａ間の距離は、各連通孔１９ａ，１９ｂ間の弧の距離に比して短く設定されている。同様に、ポート２０ｂ，２１ｂは、上死点側であって、上死点と下死点とを結ぶ線に対して対称の位置に配置され、ポート２０ｂ，２１ｂ間の距離は、各連通孔１９ａ，１９ｂ間の弧の距離に比して短く、ポート２０ａ，２０ｂ間の距離と同じである。また、ポート２０ａ，２１ｂは、ポートＰａ側に設けられ、ポート２１ａ，２０ｂは、ポートＰｂ側に設けられる。なお、ポート２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂの開口形状は、円形であることが好ましく、各連通孔１９ａ，１９ｂと同一形状かつ同一の大きさであることがさらに好ましい。

　ここで、ポート２０ａとポート２０ｂとの間は、各ポート２０ａ，２０ｂ間を連通し、作動油の圧力を一時蓄積する蓄圧油路２０が設けられる。また、ポート２１ａとポート２１ｂとの間は、各ポート２１ａ，２１ｂ間を連通し、作動油の圧力を一時蓄積する蓄圧油路２１が設けられる。この蓄圧油路２０，２１は、バルブケース６内に形成してもよいし、弁板１３内に形成してもよい。そして、この蓄圧油路２０，２１は、シリンダボア９内に含まれた高圧側の作動油の圧力に耐え得る油路であればよい。また、この蓄圧油路２０，２１は、蓄圧できればよく、その長さは短くても良く、最短距離の油路であってもよい。

　また、弁板１３の各ポートＰａ，Ｐｂのシリンダブロック８側開口の周方向両端部には、それぞれノッチ２３ａ，２３ｂ，２２ａ，２２ｂが形成される。各ノッチ２３ａ，２３ｂ，２２ａ，２２ｂは、シリンダボア９がポートＰａ，Ｐｂから切り離される場合に、ノッチから遠い位置にある連通孔に圧を伝達する橋渡しの機能を有し、シリンダボア９がポートＰａ，Ｐｂに連通する場合にシリンダボア９の圧への変動を緩和する機能を有する。

　ここで、図７～図１３を参照して、ポートＰｂ側に高圧の作動油が供給され、シリンダブロック８が右回転する場合の蓄圧油路２０，２１に対する蓄圧動作と蓄圧油路２０，２１からシリンダボアへの蓄圧回収動作について説明する。図７～図１２は、シリンダブロックの右回転に伴う各部の連通配置を示している。また、図１３は、シリンダブロックの右回転に伴う各部の圧力変動を示すタイムチャートである。

　まず、図７に示すように、下死点を０°として右回りに回転角度を設定し、シリンダボア９－１～９－７のうち、シリンダボア９－１の開口中心と下死点との角度が－θ１になると、シリンダボア９－１が、弁板１３との間でシリンダボア内の油がとじ込められる、とじ込み領域Ｅ１であっても、ポートＰｂのノッチ２２ａを介してシリンダボア９－１とポート２２ａとが連通を維持する。ここで、連通孔９－１ａ，９－１ｂはシリンダボア９－１内に連通する孔である。そして、この連通孔９－１ａ，９－１ｂのうち、右回転方向の連通孔９－１ａが蓄圧油路のポート２０ａに連通する。この結果、ポートＰｂ→ノッチ２２ａ→シリンダボア９－１→連通孔９－１ａ→ポート２０ａを介してポートＰｂと蓄圧油路２０とが連通し、蓄圧油路２０の他端のポート２０ｂが塞がれているため、ポートＰｂの圧力は、蓄圧油路２０内に蓄積される。すなわち蓄圧動作Ｆ１１が行われる。この蓄圧動作Ｆ１１によって蓄圧油路２０内の圧力は、ポートＰｂと同じ圧力になる。

　その後、図８に示すように、さらにシリンダブロック８が右回転してシリンダボア９－１の開口中心の角度がθ２になると、シリンダボア９－１はとじ込み領域Ｅ１に位置するが、シリンダボア９－１の連通孔９－１ｂが蓄圧油路２１のポート２１ａに連通する。一方、蓄圧油路２１の他端のポート２１ｂは塞がれているため、高圧状態となっていたシリンダボア９－１内の圧力がポート２１ａを介して蓄圧油路２１内に蓄積される。すなわち、蓄圧動作Ｆ２１を行う。この場合、蓄圧油路２１内の圧力とシリンダボア９－１内の圧力とは平衡状態となるため、蓄圧油路２１内の昇圧は、シリンダボア９－１内の圧力の略１／２程度となる（図１３参照）。その後、シリンダボア９－１は、シリンダボア９－１の開口中心の角度がさらにθ２ａになると、ポートＰａのノッチ２３ａに連通し、シリンダボア９－１内の圧力は、低圧のポートＰａの圧力となる。

　その後、図９に示すように、さらにシリンダブロック８が右回転してシリンダボア９－１の開口中心の角度がθ３になると、シリンダボア９－１は、ノッチ２３ａとの連通が続き、上述したように、低圧のポートＰａの圧力になる。一方、シリンダボア９－１の回転後方に位置するシリンダボア９－２の右回転方向に位置する連通孔９－２ａは、弁板１３の高圧側、すなわちポートＰｂ側のポート２１ａに連通し、蓄圧油路２１の他端のポート２１ｂが塞がれているため、ポートＰｂの圧力によって蓄圧油路２１内の圧力がさらに加圧され、ポートＰｂと同じ圧力まで昇圧され、この昇圧状態を維持する。すなわち、蓄圧動作Ｆ２２を行う。なお、この角度θ３のとき、シリンダボア９－５に先行するシリンダボア９－４の回転後方に位置する連通孔９－４ｂは、蓄圧油路２０のポート２０ｂに連通し、他端のポート２０ａが塞がれているため、蓄圧油路２０内の圧力は、ポートＰｂ内の圧力まで加圧され、ポートＰｂ内の圧力を維持する。すなわち、蓄圧動作Ｆ１２が行われる。

　このようにして、蓄圧油路２０，２１内の圧力は、それぞれ２段階で加圧されて圧力を蓄積するとともに、シリンダボア９－１が高圧側のポートＰｂから低圧側のポートＰａに移行する際、シリンダボア９－１内の圧力は、２段階で減圧され、急激な圧力変動が生じないようにしていので、作動油の脈動の発生を抑止することができる。その後、それぞれ蓄圧油路２０，２１内に蓄積された圧力は、シリンダボア９－５内の圧力の昇圧に用いられ、蓄圧回収動作が行われる。

　すなわち、図１０に示すように、さらにシリンダブロック８が右回転してシリンダボア９－１の開口中心の角度がθ４になると、シリンダボア９－５は、とじ込み領域Ｅ２に位置し、シリンダボア９－５の右回転方向の連通孔９－５ａが、蓄圧油路２０のポート２０ｂに連通し、蓄圧油路２０の他端のポート２０ａが塞がれているため、この連通孔９－５ａを介して、蓄圧油路２０に蓄積されていた圧力がシリンダボア９－５内に供給され、昇圧される。すなわち、蓄圧回収動作Ｒ１が行われる。この場合の昇圧は、蓄圧油路２０内の圧力とシリンダボア９－５内の圧力とが平衡状態となるため、蓄圧油路２０内およびシリンダボア９－５内の圧力は、蓄圧油路２０内に蓄積された圧力の約１／２となる。

　その後、図１１に示すように、さらにシリンダブロック８が右回転してシリンダボアの９－１の開口中心の角度がθ５になると、シリンダボア９－５の回転後方に位置する連通孔９－５ｂが、蓄圧油路２１のポート２１ｂに連通し、蓄圧油路２１の他端のポート２１ａが塞がれているため、この連通孔９－５ｂを介して、蓄圧油路２１に蓄積されていた圧力がシリンダボア９－５内に供給され、昇圧される。すなわち、蓄圧回収動作Ｒ２が行われる。この場合の昇圧は、蓄圧油路２１内の圧力とシリンダボア９－５内の圧力とが平衡状態となるため、蓄圧油路２１内およびシリンダボア９－５内の圧力は、蓄圧油路２１内の蓄積された圧力の約３／４となる。

　さらに、図１２に示すように、シリンダブロック８が右回転してシリンダボア９－１の開口中心の角度がθ６になると、シリンダボア９－５と、高圧側のポートＰｂのノッチ２２ｂとが連通するため、シリンダボア９－５内の圧力は、ポートＰｂ内の圧力まで昇圧される。その後、シリンダブロック８が右回転してシリンダボア９－１の開口中心の角度がθ７になると、図１２を参照すると、蓄圧油路２０に蓄積されていた残圧力は、シリンダボア９－１の回転後方に位置する連通孔９－１ｂが、蓄圧油路２０のポート２０ａと連通し、低圧側のポートＰａの圧力に低減する。一方、蓄圧油路２１に蓄積されていた残圧力は、シリンダボア９－５の回転後方に位置する次のシリンダブロック９－６の回転方向側に位置する連通孔９－６ａが、ポート２１ａに連通するため、低圧側のポートＰａの圧力に低減される。

　このようして、シリンダボア９の回転に伴って、蓄圧油路２０のポート２０ａとポート２０ｂとがシリンダボア９の連通孔１９ａ，１９ｂに対して排他的に連通し、蓄圧油路２１のポート２１ａとポート２１ｂとがシリンダボア９の連通孔１９ａ，１９ｂに対して排他的に連通する。そして、蓄圧油路２０，２１に蓄積された圧力は、シリンダボア９－５が、低圧側のポートＰａから高圧側のポートＰｂに移動する際の２段階の昇圧（蓄圧回収動作）に用いられる。実際には、ノッチ２０ｂとの連通を用いて昇圧しているので、３段階の昇圧となる。このようにシリンダボア内の圧力を段階的に行うことによって、急激な圧力変動が生じないようにしていので、作動油の脈動の発生を抑止することができる。

　この実施の形態では、蓄圧油路２０，２１を用いたとじ込み領域Ｅ１，Ｅ２での蓄圧動作Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ２１，２２および蓄圧回収動作Ｒ１，Ｒ２を行う所定回転角度、ここでは、７つのシリンダボア９があるので、（３６０／７）度毎に、上述した動作処理が繰り返し行われることになる。

　なお、上述した説明では、シリンダブロック８が右回転する場合について説明したが、ポートＰａ側を高圧にし、左回転を行わせる場合であっても、全く同様な動作が行われる。この場合、蓄圧油路２０，２１の各ポート２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂおよび各連通孔１９ａ，１９ｂは、シリンダブロック８の異なる回転方向（右回転と左回転）に対して同一の配置関係をもつようにする。

　また、上述した実施の形態では、２つの蓄圧油路２０，２１が交差する構成であった。すなわち、蓄圧油路２０のポート２０ａは、下死点側のポートＰａ側に配置され、ポート２０ｂは、上死点側のポートＰｂ側に配置され、蓄圧油路２１のポート２１ａは、下死点側のポートＰｂ側に配置され、ポート２１ｂは、上死点側のポートＰａ側に配置されていた。しかし、２つの蓄圧油路２０，２１を交差せずに並行配置してもよい。すなわち、蓄圧油路２０がポート２０ａと２１ｂとの間に接続され、蓄圧油路２１がポート２１ａとポート２０ｂとの間に接続するようにしてもよい。この場合、図１３に示した角度θ４以降の蓄圧油路２０，２１の動作が反対になるが、シリンダボア９－１，９－５に対する昇圧、減圧動作は同じである。

　なお、上述したシリンダブロック８の各連通孔１９ａ，１９ｂおよび弁版１３のポート２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂは、弁版１３に対するシリンダボア９の摺動回転軌跡領域外である外周側に設けたが、これに限らず、シリンダボア９の摺動回転軌跡領域外である内周側に設けてもよい。すなわち、各連通孔１９ａ，１９ｂおよびポート２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂは、シリンダボア９の摺動回転軌跡領域外に設けられればよい。

　また、上述した実施の形態では、ポート２０ａ，２０ｂとポート２１ａ，２１ｂとはそれぞれ回転中心に対して点対称の位置に配置され、異なる回転方向にも対応できるようにしているが、これに限らず、たとえばシリンダボア９が偶数でシリンダブロック８を一方向に回転させる場合、一対のポート２１ａ，２１ｂを回転方向にシフトした位置に設け、連通孔１９ａ，１９ｂとの連通タイミングを調整すればよい。

　なお、上述した実施の形態では、斜軸方式の油圧モータを例に挙げて説明したが、これに限らず、斜板方式の油圧モータにも適用することができる。また、油圧モータに限らず、油圧ポンプにも適用することができる。また、可変容量式の油圧ポンプ・モータにも適用することができる。

　　　１　ケース
　　　２～４　ベアリング
　　　５　出力シャフト
　　　６　バルブケース
　　　７　センタシャフト
　　　７ａ　押圧バネ
　　　８　シリンダブロック
　　　９，９－１～９－７　シリンダボア
　　１０　ピストン
　　１１　球部
　　１２　ドライブディスク
　　１３　弁板
　　１９ａ，１９ｂ　連通孔
　　２０，２１　蓄圧油路
　　２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂ，ＰＡ，ＰＢ，Ｐａ，Ｐｂ　ポート
　　２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ　ノッチ
　　Ｆ１１，Ｆ１２，Ｆ２１，Ｆ２２　蓄圧動作
　　Ｒ１，Ｒ２　蓄圧回収動作

Claims (9)

1. 　複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックが、吸排ポートを有した弁板に対して摺動し、各シリンダボア内のピストンが往復動することによって出力シャフトを回転し、あるいは入力シャフトの回転によって前記吸排ポートから作動油を吐出するアキシャル型の油圧ポンプ・モータであって、
   　前記シリンダボアの摺動回転軌跡領域外であって上死点側と下死点側とに設けられた前記弁板上の２つの一対のポートのうち、前記シリンダブロックの回転方向前側の上死点側ポートと該回転方向前側の下死点側ポートとを連結するとともに該回転方向後側の上死点側ポートと該回転方向後側の下死点側ポートとを連結することにより、これら２つの連結した油路に圧力を蓄積する２つの蓄圧油路を備え、
   　前記シリンダブロックは、各シリンダボア内に連通し、当該シリンダブロックの回動に伴い、開口部が前記各ポート上を摺動して各ポートと連通可能な２つの連通孔を各シリンダボア毎に有し、
   　各蓄圧油路の各ポートと前記連通孔との連通を排他的に行い、該連通孔を介して１つのシリンダボア内の圧力を２段階で各蓄圧油路に蓄積する蓄圧動作と該蓄圧油路に蓄積された圧力を１つの前記シリンダボア内に２段階で回収させる蓄圧回収動作とを行うことを特徴とする油圧ポンプ・モータ。
2. 　前記蓄圧動作および／または前記蓄圧回収動作は、隣接するシリンダボアの連通孔を用いて行うことを特徴とする請求項１に記載の油圧ポンプ・モータ。
3. 　前記蓄圧動作および／または前記蓄圧回収動作は、前記シリンダボアがとじ込み領域にあるときに行うことを特徴とする請求項１に記載の油圧ポンプ・モータ。
4. 　前記蓄圧動作は、高圧側ポートと前記シリンダボアと前記蓄圧油路とを同時に連通して行うことを特徴とする請求項１に記載の油圧ポンプ・モータ。
5. 　前記蓄圧油路の各ポートおよび前記シリンダボアの各連通孔は、前記シリンダブロックの異なる回動方向に対して同一の配置関係を有することを特徴とする請求項１に記載の油圧ポンプ・モータ。
6. 　前記２つの連通孔間の円弧長さは、前記一対のポート間の円弧長さよりも長いことを特徴とする請求項１に記載の油圧ポンプ・モータ。
7. 　前記シリンダボアは奇数であり、前記一対のポートは、回転中心に対して点対称に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の油圧ポンプ・モータ。
8. 　複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックが、吸排ポートを有した弁板に対して摺動し、各シリンダボア内のピストンが往復動することによって出力シャフトを回転し、あるいは入力シャフトの回転によって前記吸排ポートから作動油を吐出するアキシャル型の油圧ポンプ・モータであって、
   　前記弁板は、
   　前記吸排ポート間における下死点側のとじ込み領域のうちの前記シリンダボアの摺動回転軌跡領域外で、前記シリンダボアが下死点に到達する前、かつ前記吸排ポートから切り離される直前に該シリンダボアに連通する位置に設けられた第１のポートと、
   　前記吸排ポート間における下死点側のとじ込み領域のうちの前記シリンダボアの摺動回転軌跡領域外で、前記シリンダボアが下死点に到達した後、かつ前記吸排ポートに連通する直前に該シリンダボアに連通し、該シリンダボアに隣接する後行のシリンダボアに連通する位置であって前記第１のポートと同一円周上の位置に設けられた第２のポートと、
   　前記吸排ポート間における上死点側のとじ込み領域のうちの前記シリンダボアの摺動回転軌跡領域外で、前記シリンダボアが上死点に到達する前、かつ前記吸排ポートから切り離される直前に該シリンダボアに連通する位置であって前記第１のポートと同一円周上の位置に設けられた第３のポートと、
   　前記吸排ポート間における上死点側のとじ込み領域のうちの前記シリンダボアの摺動回転軌跡領域外で、前記シリンダボアが上死点に到達した後、かつ前記吸排ポートに連通する直前に該シリンダボアに連通し、該シリンダボアに隣接する後行のシリンダボアに連通する位置であって前記第１のポートと同一円周上の位置に設けられた第４のポートと、
   　を備え、
   　前記シリンダブロックは、
   　各シリンダボア毎に設けられ、該シリンダボア内に連通して前記弁板側の開口が前記第１～第４のポートと同一円周上の位置に設けられ、該開口間の円弧長さが前記第１および第２のポート間および前記第３および第４のポート間の円弧長さより長い２つの連通孔を備え、
   　前記第１のポートと前記第３のポートとを連通する第１の蓄圧油路と、
   　前記第２のポートと前記第４のポートとを連通する第２の蓄圧油路と、
   　を備えたことを特徴とする油圧ポンプ・モータ。
9. 　複数のシリンダボアが形成されたシリンダブロックが、吸排ポートを有した弁板に対して摺動し、各シリンダボア内のピストンが往復動することによって出力シャフトを回転し、あるいは入力シャフトの回転によって前記吸排ポートから作動油を吐出するアキシャル型の油圧ポンプ・モータの脈動防止方法であって、
   　前記シリンダボアの摺動回転軌跡領域外であって上死点側と下死点側とに設けられた前記弁板上の２つの一対のポートのうち、前記シリンダブロックの回転方向前側の上死点側ポートと該回転方向前側の下死点側ポートとを連結するとともに該回転方向後側の上死点側ポートと該回転方向後側の下死点側ポートとを連結することにより、これら２つの連結した油路に圧力を蓄積する２つの蓄圧油路の各ポートと、各シリンダボア内に連通し、当該シリンダブロックの回動に伴い、開口部が前記各ポート上を摺動して各ポートと連通可能な各シリンダボア毎に設けられた２つの連通孔との連通を排他的に行い、該連通孔を介して１つのシリンダボア内の圧力を２段階で各蓄圧油路に蓄積する蓄圧動作ステップと、
   　前記蓄圧油路に蓄積された圧力を１つの前記シリンダボア内に２段階で回収させる蓄圧回収動作ステップと、
   　を含むことを特徴とする油圧ポンプ・モータの脈動防止方法。

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