JPH0660630B2 - Oblique tandem piston pump or motor - Google Patents
Oblique tandem piston pump or motorInfo
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- JPH0660630B2 JPH0660630B2 JP59038961A JP3896184A JPH0660630B2 JP H0660630 B2 JPH0660630 B2 JP H0660630B2 JP 59038961 A JP59038961 A JP 59038961A JP 3896184 A JP3896184 A JP 3896184A JP H0660630 B2 JPH0660630 B2 JP H0660630B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、各種の油圧機器分野等において利用可能なピ
ストン形のポンプまたはモータに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to a piston-type pump or motor that can be used in various fields of hydraulic equipment.
(ロ)従来技術 主として油圧機器分野で使用されるポンプまたはモータ
(回転動力を与えるとポンプとして機能し高圧の作動油
を入力するとモータとして機能する流体機械を意味する
が、以下ポンプとして使用する場合を前提に説明を進め
る)には、大きく分けるとギャ形、ベーン形およびピス
トン形のものがあるが、最近では、ギャ形ポンプあるい
はベーン形ポンプに代えてピストン形ポンプが好んで使
用される傾向にある。これはピストン形ポンプが、高効
率である上にポンプサイズを無段階に変化させることが
でき、しかも、高圧用に適しているという長所を有して
いるためであるが、その中でも特に効率の高い斜軸形ピ
ストンポンプが注目をあつめている。(B) Conventional technology Pumps or motors used mainly in the field of hydraulic equipment (means a fluid machine that functions as a pump when rotational power is applied and functions as a motor when high-pressure hydraulic oil is input. There are roughly three types of gears: vane type, piston type and piston type, but recently, there is a tendency that piston type pumps are used instead of the gear type pump or vane type pump. It is in. This is because the piston-type pump has the advantages that it is highly efficient, the pump size can be changed steplessly, and that it is suitable for high pressure. The high oblique shaft type piston pump is attracting attention.
ところで、斜軸形ピストンポンプは、軸受を介してケー
シングに支持された回転軸と、この回転軸の内方端に一
体に形成したトルクプレートと、前記回転軸の回転中心
と交わる傾斜軸心回りに回転可能に設けられ前記傾斜軸
心と平行な複数のシリンダ穴を前記トルクプレート部に
向けて開口させ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穴にスライド可能に嵌着した複数の
ピストンと、これらのピストンを前記トルクプレートに
連結するコネクティングロッドと、前記シリンダブロッ
クを前記トルクプレートに同期回転させるためのユニバ
ーサルリンクとを具備してなるものが一般的である。と
ころが、従来のものは、押しのけ容積当りの重量等を低
く抑えて性能向上を図るために前記傾斜角度をできるだ
け大きくしてピストンストロークを長大化することにし
のぎを削っており、前記傾斜軸心の前記回転中心に対す
る傾斜角度は20°〜45°程度に設定されるのが常識
である。そのため、かかる斜軸方式のものでは、回転軸
をトルクプレートおよびシリンダブロックに貫通させて
設けるようにしたものは皆無であり、したがって、回転
軸を共有させて2連装に配置するようにしたタンデム形
のものは全く存在しない。By the way, the oblique shaft type piston pump includes a rotating shaft supported by a casing through a bearing, a torque plate integrally formed at an inner end of the rotating shaft, and an inclined shaft center that intersects with a rotation center of the rotating shaft. A cylinder block rotatably provided in parallel with the tilt axis and having a plurality of cylinder holes opened toward the torque plate portion; and a plurality of pistons slidably fitted in the cylinder holes of the cylinder block. Generally, a connecting rod that connects these pistons to the torque plate and a universal link that rotates the cylinder block synchronously with the torque plate are provided. However, in the conventional case, in order to suppress the weight per displacement volume to be low and improve the performance, the tilt angle is made as large as possible to lengthen the piston stroke to make the piston stroke longer. It is common knowledge that the inclination angle with respect to the rotation center is set to about 20 ° to 45 °. Therefore, in such an oblique shaft type, there is no structure in which the rotary shaft is provided by penetrating the torque plate and the cylinder block. Therefore, the rotary shaft is shared and the tandem type is arranged. There is no such thing.
(ハ)目的 本発明は、このような事情に着目してなされたもので、
斜軸方式の高効率特性をそのまま備えており、しかも、
構造が簡単で小形軽量化を図ることができる斜軸形タン
デムピストンポンプまたはモータを提供することを目的
とする。(C) Objective The present invention has been made in view of such circumstances.
Equipped with the high efficiency characteristics of the diagonal axis system,
An object is to provide an oblique shaft type tandem piston pump or motor which has a simple structure and can be made small and lightweight.
(ニ)構成 本発明は、かかる目的を達成するために、トルクプレー
トと、このトルクプレートの回転中心と交わる傾斜軸心
回りに回転可能に設けられ前記傾斜軸心と平行な複数の
シリンダ穴を前記トルクプレートに向けて開口させたシ
リンダブロックと、このシリンダブロックの各シリンダ
穴にスライド可能に嵌着され前記トルクプレートに連結
された複数のピストンとを具備してなる2組のポンプ構
体を、そのシリンダブロックを共通のポートブロックに
摺接させて背中合わせに配設するとともに、共通の回転
軸を前記各ポンプ構体のトルクプレートおよびシリンダ
ブロックに貫通させて設け、この回転軸に前記各トルク
プレートを一体回転可能に係設したことを特徴とする。(D) Configuration In order to achieve the above object, the present invention includes a torque plate and a plurality of cylinder holes that are rotatably provided around an inclined axis that intersects with the rotation center of the torque plate and that are parallel to the inclined axis. Two sets of pump structures each including a cylinder block opened toward the torque plate and a plurality of pistons slidably fitted in the cylinder holes of the cylinder block and connected to the torque plate, The cylinder block is slidably contacted with a common port block and arranged back to back, and a common rotary shaft is provided so as to penetrate the torque plate and the cylinder block of each pump structure, and each torque plate is provided on the rotary shaft. It is characterized in that it is attached so as to be integrally rotatable.
(ホ)実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。(E) Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
実施例1(第1図〜第5図) 第1図は、本発明にかかるピストンポンプまたはモータ
の外観図、第2図は同概略縦断面図であり、図中1はケ
ーシングである。ケーシング1は、円筒体状のフロント
カバー部2と、カップ状のリヤカバー部3との間に円柱
状のポートブロック4を介設してなるもので、このポー
トブロック4には対をなす4個の流出入ポート5A、5
B、6A、6B(6A、6Bは第1図で裏面側に設けら
れており、図示されていない)が開口させてある。そし
て、このケーシング1内に2組のポンプ構体A、Bを前
記ポートブロック4を介して背中合わせに配設してい
る。ポンプ構体A、Bは、円板状のトルクプレート8
A、8Bに、シリンダブロック9A、9Bを対向させて
いる。シリンダブロック9A、9Bは、前記トルクプレ
ート8A、8Bの回転中心Mに対して一定角度θだけ傾
斜した傾斜軸心LA、LB回りに回転可能に設けられた
肉厚円筒体状のもので、具体的には、その後端面を前記
ポートブロック4の両端に形成した傾斜面11A、11
Bに摺接させた状態で前記ポートブロック4に植設した
傾斜筒12A、12Bの外周に回転可能に嵌合させてあ
る。また、このシリンダブロック9A、9Bには、前記
傾斜軸心LA、LBに平行で前記トルクプレート8方向
に開口する複数のシリンダ穴13A、13Bが円周方向
に等角間隔をあけて設けてある。そして、これら各シリ
ンダ穴13A、13Bにピストン14A、14Bをそれ
ぞれスライド可能に嵌合させている。ピストン14A、
14Bは、前記シリンダ穴13A、13B内に嵌合する
ピストン本体部15A、15Bと、このピストン本体部
15A、15Bから外方へ延出させたロッド部16A、
16Bとを一体に形成してなるもので本体部15A、1
5Bは、前記シリンダ穴13A、13Bの内周に適正な
隙間(0.05mm程度)を介して嵌合する嵌合部17A、1
7Bと、この嵌合部17A、17Bと押え板18A、1
8Bとの間に介設したピストンリング19A、19Bと
を備えている。そして、前記ロッド部16A、16Bの
先端、つまり、ピストン14A、14Bの外方端14A
a、14Baは球状に成形されており、この外方端14
Aa、14Baを前記トルクプレート8A、8Bに枢支
させている。具体的には、前記トルクプレート8A、8
Bの一端面に前記ピストン14A、14Bと同数の球面
受座21A、21Bを円周方向に等角間隔をあけて設け
ておき、これら各球面受座21A、21Bに前記各ピス
トン14A、14Bの外方端14Aa、14Baを回動
可能に嵌合させている。そして、これら各ピストン14
A、14Bが前記トルクプレート8A、8Bから外れる
のをピストンリテーナ22A、22Bにより防止してい
る。また、前記ピストン14A、14Bの前記シリンダ
穴13A、13Bに対する嵌合長さtを1mm程度の値に
定めるとともに、前記傾斜角度を15°以下に、好まし
くは10°程度に設定している。そして、共通の回転軸
20を前記各ポンプ構体A、Bのトルクプレート8A、
8Bおよびシリンダブロック9A、9Bに貫通させて設
け、この回転軸20に前記各トルクプレート8A、8B
を一体回転可能に係設している。具体的には、前記回転
軸20の前記各トルクプレート8A、8Bに対応する部
位にスプライン溝23A、23Bを刻設しておき、この
スプライン溝23A、23Bに前記各トルクプレート8
A、8Bをスプライン嵌合させている。そして、この回
転軸20の貫通部の両側を第1、第2の軸受24、25
を介してケーシング1のフロントカバー部2およびリヤ
カバー部3にそれぞれ支持させており、この回転軸20
の一端20aは前記フロントカバー部2の開口部を通し
て外部に延出させてある。また前記トルクプレート8
A、8Bと前記シリンダブロック9A、9Bとの間に同
期機構26A、26Bが設けてあり、このトルクプレー
ト8A、8Bと前記シリンダブロック9A、9Bとの同
期回転に伴わせて前記各ピストン14A、14Bの内方
端14Ab、124Bb側に形成されるポンプ室27
A、27Bの容積を増減させるようにしている。同期機
構26A、26Bは、基端に環状取付部28A、28B
を有するとともに先端に内向歯29A、29Bを有した
リング部材31A、31Bを具備してなるもので、その
環状取付部28A、28Bを前記シリンダブロック9
A、9Bの内周に嵌着固定するとともに前記内向歯29
A、29Bを前記スプライン溝23A、23Bに噛合さ
せている。また、前記ポンプ室27A、27Bは、前記
ピストン14A、14Bのピストン本体15A、15B
と前記シリンダ穴13A、13Bとによって形成された
室であり、流体通路32A、32Bを介してシリンダブ
ロック9A、9Bの後端面に開口させてある。そして、
このシリンダブロック9A、9Bの後端面と摺合するポ
ートプレート4のバルブ面11A、11Bに接続ポート
33A、33B、34A、34Bを開口させている。一
方の接続ポート33A、33Bは、前記トルクプレート
8A、8Bの回転中心Mと前記傾斜軸心LA、LBを含
む仮想分割面Nよりも第3図中右側の領域Iに存在する
ポンプ室27A、27Bに連通するように、また、他方
の接続ポート34A、34Bは前記仮想分割面Nよりも
左側の領域IIに存在するポンプ室27A、27Bに連通
するようにそれぞれ半円弧状に形成されている。そし
て、第1領域I側の接続ポート33A、33Bを図示し
ない通路を介して一方の流出入ポート5A、5Bに連通
させるとともに、第2領域II側の接続ポート34A、3
4Bを図示しない通路を介して他方の流出入ポート6
A、6Bに連通させている。また、前記両バルブ面11
A、11Bは、相互に逆方向に傾けてある。Embodiment 1 (FIGS. 1 to 5) FIG. 1 is an external view of a piston pump or a motor according to the present invention, FIG. 2 is a schematic vertical sectional view thereof, and 1 in the drawing is a casing. The casing 1 includes a cylindrical port cover 4 and a cup-shaped rear cover 3 between which a cylindrical port block 4 is provided. The port block 4 has four pairs of ports. Inflow and outflow ports 5A, 5
B, 6A and 6B (6A and 6B are provided on the back surface side in FIG. 1 and not shown) are opened. In this casing 1, two sets of pump structures A and B are arranged back to back via the port block 4. The pump structures A and B are disk-shaped torque plates 8
Cylinder blocks 9A and 9B are opposed to A and 8B. The cylinder blocks 9A and 9B are thick cylindrical bodies provided rotatably around tilt axes LA and LB inclined by a constant angle θ with respect to the rotation center M of the torque plates 8A and 8B. In particular, the inclined surfaces 11A and 11A whose rear end surfaces are formed at both ends of the port block 4 are
It is rotatably fitted to the outer circumferences of the slanting cylinders 12A and 12B planted in the port block 4 in a state of sliding contact with B. The cylinder blocks 9A and 9B are provided with a plurality of cylinder holes 13A and 13B which are parallel to the tilt axes LA and LB and open in the direction of the torque plate 8 at equal angular intervals in the circumferential direction. . The pistons 14A and 14B are slidably fitted in the cylinder holes 13A and 13B, respectively. Piston 14A,
14B is a piston body 15A, 15B fitted in the cylinder hole 13A, 13B, and a rod portion 16A extending outward from the piston body 15A, 15B.
16B and the main body 15A, 1
5B is a fitting portion 17A, 1 which fits into the inner periphery of the cylinder holes 13A, 13B with an appropriate gap (about 0.05 mm).
7B, the fitting portions 17A, 17B and the holding plates 18A, 1
8B and piston rings 19A and 19B provided between the piston rings 19A and 8B. Then, the tips of the rod portions 16A, 16B, that is, the outer ends 14A of the pistons 14A, 14B.
a and 14Ba are formed in a spherical shape, and the outer end 14
Aa and 14Ba are pivotally supported on the torque plates 8A and 8B. Specifically, the torque plates 8A, 8
The same number of spherical seats 21A, 21B as the pistons 14A, 14B are provided at one end surface of B at equal angular intervals in the circumferential direction, and the spherical seats 21A, 21B are provided with the respective pistons 14A, 14B. The outer ends 14Aa and 14Ba are rotatably fitted together. And each of these pistons 14
Piston retainers 22A and 22B prevent A and 14B from coming off the torque plates 8A and 8B. Further, the fitting length t of the pistons 14A and 14B with respect to the cylinder holes 13A and 13B is set to a value of about 1 mm, and the tilt angle is set to 15 ° or less, preferably about 10 °. The common rotary shaft 20 is connected to the torque plates 8A of the pump structures A and B,
8B and the cylinder blocks 9A, 9B are provided so as to penetrate therethrough, and the rotary shaft 20 is provided with the torque plates 8A, 8B.
Is integrally rotatably installed. Specifically, spline grooves 23A and 23B are engraved at the portions of the rotary shaft 20 that correspond to the torque plates 8A and 8B, and the torque plates 8 are placed in the spline grooves 23A and 23B.
A and 8B are spline-fitted. The first and second bearings 24, 25 are provided on both sides of the penetrating portion of the rotary shaft 20.
The front cover portion 2 and the rear cover portion 3 of the casing 1 are respectively supported through the rotary shaft 20.
One end 20a of the above is extended to the outside through the opening of the front cover 2. Further, the torque plate 8
Synchronous mechanisms 26A and 26B are provided between A and 8B and the cylinder blocks 9A and 9B, respectively, and the pistons 14A and 14A are accompanied by synchronous rotation of the torque plates 8A and 8B and the cylinder blocks 9A and 9B. Pump chamber 27 formed on the inner ends 14Ab and 124Bb of 14B
The volumes of A and 27B are increased or decreased. The synchronization mechanisms 26A and 26B have annular mounting portions 28A and 28B at their base ends.
And ring members 31A and 31B having inward teeth 29A and 29B at the tips thereof, and the annular mounting portions 28A and 28B are attached to the cylinder block 9
The inward teeth 29 are fitted and fixed on the inner circumferences of A and 9B.
A and 29B are meshed with the spline grooves 23A and 23B. Further, the pump chambers 27A and 27B have piston main bodies 15A and 15B of the pistons 14A and 14B.
Is a chamber formed by the cylinder holes 13A and 13B, and is opened to the rear end surface of the cylinder blocks 9A and 9B through fluid passages 32A and 32B. And
Connection ports 33A, 33B, 34A, 34B are opened on the valve surfaces 11A, 11B of the port plate 4 which slide with the rear end surfaces of the cylinder blocks 9A, 9B. One of the connection ports 33A and 33B is located in a region I on the right side in FIG. 3 of the virtual chamber I including the rotation center M of the torque plates 8A and 8B and the tilt axes LA and LB. 27B, and the other connection ports 34A, 34B are formed in a semi-circular shape so as to communicate with the pump chambers 27A, 27B existing in the region II on the left side of the virtual dividing surface N. . Then, the connection ports 33A, 33B on the first region I side are communicated with one of the inflow / outflow ports 5A, 5B via a passage (not shown), and the connection ports 34A, 3A on the second region II side are connected.
4B through the passage (not shown) to the other inflow / outflow port 6
It communicates with A and 6B. Also, both valve surfaces 11
A and 11B are inclined in opposite directions to each other.
さらに、前記各ポンプ構体A、Bのトルクプレート8
A、8Bの反シリンダブロック側の面36A、36Bを
前記ケーシング1に設けた受圧面37A、37Bに密接
させてこれら両面36A、37A,36B、37B間に
前記ポンプ室27A、27B内の作動流体が導入される
圧力ポケット38A、38Bを形成し、この圧力ポケッ
ト38A、38B内の作動流体が前記トルクプレート8
A、8Bを押圧する軸方向力と前記ピストン14A、1
4B側から前記トルクプレート8A、8Bに作用する軸
方向力とが略バランスし得るように構成している。具体
的には、前記トルクプレート8A、8Bの各球面受座2
1A、21B部に圧力ポケット39A、39Bを形成す
るとともに、前記ピストン14A、14Bの軸心部に圧
液導入路41A、41Bを設け、この圧力ポケット39
A、39B内に前記ポンプ室27A、27B内の作動流
体の一部を導入するようにしている。また、前記トルク
プレート8A、8Bの他端面の前記各球面受座21A、
21Bに対応する部位を円形に突出させ、その突出面3
6A、36Bを前記フロントカバー部2およびリヤカバ
ー部3に設けた受圧面37A、37Bに密接させてい
る。また、前記突出面36A、36Bに第4図に示すよ
うな形状の圧力ポケット38A、38Bを設け、この圧
力ポケット38A、38Bに圧液導入路42A、42B
を通して前記ポンプ室27A、27B内の圧液の一部を
導入するようにしている。そして、前記圧力ポケット3
8A、38B内の作動流体の軸方向圧力P1の合力と、
前記圧力ポケット39A、39B内の作動流体の軸方向
圧力P2の合力とを略バランスさせるようにしている。Further, the torque plate 8 of each of the pump structures A and B
The surfaces 36A, 36B on the side opposite to the cylinder block A, 8B are brought into close contact with the pressure receiving surfaces 37A, 37B provided on the casing 1 so that the working fluid in the pump chambers 27A, 27B is located between these surfaces 36A, 37A, 36B, 37B. Form pressure pockets 38A, 38B into which the working fluid in the pressure pockets 38A, 38B is introduced.
Axial force pressing A, 8B and the piston 14A, 1
The axial force acting on the torque plates 8A and 8B from the 4B side can be substantially balanced. Specifically, each spherical surface seat 2 of the torque plates 8A and 8B
The pressure pockets 39A and 39B are formed in the portions 1A and 21B, and the pressure liquid introduction passages 41A and 41B are provided in the shaft center portions of the pistons 14A and 14B.
A part of the working fluid in the pump chambers 27A and 27B is introduced into A and 39B. In addition, the spherical surface seats 21A on the other end surfaces of the torque plates 8A and 8B,
21B, the part corresponding to 21B is projected circularly, and the projecting surface 3
6A and 36B are in close contact with pressure receiving surfaces 37A and 37B provided on the front cover portion 2 and the rear cover portion 3. Further, pressure pockets 38A and 38B having a shape as shown in FIG. 4 are provided on the projecting surfaces 36A and 36B, and pressure liquid introduction paths 42A and 42B are provided in the pressure pockets 38A and 38B.
A part of the pressure liquid in the pump chambers 27A and 27B is introduced through the through. And the pressure pocket 3
8A, the resultant force of the axial pressure P1 of the working fluid in 38B,
The resultant force of the axial pressure P2 of the working fluid in the pressure pockets 39A and 39B is substantially balanced.
また、前記各ポンプ構体A、のリング部材31A、31
Bの外周囲にはコイルスプリング43A、43Bが巻装
してあり、このコイルスプリング43A、43Bの付勢
力で前記トルクプレート8A、8Bおよび前記シリンダ
ブロック9A、9Bをそれぞれ対応する受圧面37A、
37Bおよびバルブ面11A、11Bに常時添接させる
ようにしている。In addition, the ring members 31A and 31 of the respective pump structures A are
Coil springs 43A, 43B are wound around the outer periphery of B, and the pressure plates 37A, 43B corresponding to the torque plates 8A, 8B and the cylinder blocks 9A, 9B by the urging force of the coil springs 43A, 43B, respectively.
37B and the valve surfaces 11A and 11B are always contacted.
なお、第2図は、説明の便宜上、シリンダ穴13A、1
3Bや接続ポート33A、33B、34A、34B等の
配設位相を若干歪曲させてある。これらの正しい配設位
置は第3図および第4図を参照されたい。Note that FIG. 2 shows the cylinder holes 13A and 1A for convenience of explanation.
The arrangement phase of 3B and the connection ports 33A, 33B, 34A, 34B, etc. is slightly distorted. See FIGS. 3 and 4 for their correct placement.
次いで、この実施例の作動を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.
例えば、図外のモータ等により回転軸20を矢印X方向
に回転駆動しトルププレート8A、8Bおよびシリンダ
ブロック9A、9Bを同方向に同期回転させると、傾斜
軸心LA、LBの傾きにより第1領域Iに存在するピス
トン14A、14Bは回転に伴なって逐次シリンダ穴1
3A、13B内に没入するとともに、第2領域IIに存在
するピストン14A、14Bは逐次シリンダ穴13A、
13Bから突出することになる。そのため、一方の接続
ポート5A、5Bに連通する前記第1領域Iを通過中の
ポンプ室27A、27Bの容積が減少するとともに、他
方の接続ポート6A、6Bに連通する第2領域IIを通過
中のポンプ室27A、27Bの容積が漸増することにな
り、他方の流出入ポート6A、6Bから吸込まれた作動
油が前記第2領域IIのポンプ室27A、27Bに導入さ
れるとともに前記第1領域Iのポンプ室27A、27B
内から押し出される作動油が一方の流出入ポート5A、
5Bから吐出される。なお、前記回転軸20を逆方向に
回転駆動すると、作動が以上の説明とは逆になり、前記
一方の流出入ポート5A、5Bから作動油が吸込まれて
前記他方の流出入ポート6A、6Bから高圧の作動油が
吐出される。For example, when the rotary shaft 20 is rotationally driven in the direction of the arrow X by a motor (not shown) to synchronously rotate the troop plates 8A, 8B and the cylinder blocks 9A, 9B in the same direction, the first regions are inclined due to the inclinations of the inclination axes LA, LB. The pistons 14A and 14B existing in I are rotated one by one as the cylinder bore 1
Pistons 14A and 14B existing in the second region II while being immersed in 3A and 13B are sequentially cylinder holes 13A,
It will protrude from 13B. Therefore, the volume of the pump chambers 27A, 27B passing through the first region I communicating with one of the connection ports 5A, 5B is reduced, and the second chamber II communicating with the other connecting port 6A, 6B is being passed. The volume of the pump chambers 27A, 27B of the second region II is gradually increased, and the working oil sucked from the other inflow / outflow ports 6A, 6B is introduced into the pump chambers 27A, 27B of the second region II and the first region. Pump chamber 27A, 27B of I
The hydraulic oil pushed out from the inside is one inflow port 5A,
It is discharged from 5B. When the rotary shaft 20 is rotationally driven in the opposite direction, the operation is opposite to the above description, and the working oil is sucked from the one inflow / outflow port 5A, 5B and the other inflow / outflow port 6A, 6B. High-pressure hydraulic oil is discharged from.
このようにしてポンプ作用を営むわけであるが、このも
のは、2組のポンプ構体A、Bをポートブロック4を介
して背中合せに配設するとともに、共通の回転軸20を
前記各ポンプ構体A、Bのトルクプレート8A、8Bお
よびシリンダブロック9A、9Bに貫通させて設けてい
るので、構造の複雑化を一切招くことなしにタンデム化
が可能である。しかも、このようにすれば、回転軸20
の両端部を軸受24、25により支持することができる
ので、回転軸を片持的に支持するもののように該回転軸
に大きなモーメントが作用することがなく、各軸受2
4、25に作用する荷重を大幅に減少させることができ
る。したがって、小さな軸受24、25を用いて回転軸
20を無理なく支持することができ、軸受の長寿命化な
らびに小形軽量化を図ることができる。また、このもの
は、各ポンプ構体A、Bが斜軸形ポンプの基本構成をな
しているため、斜板形ポンプのようにピストンに大きな
倒れモーメントが働いて摩擦損失の増大を招くというこ
とがなく、高い効率を得ることができる。In this way, the pump action is carried out. In this pump, two sets of pump structures A and B are arranged back to back through the port block 4, and a common rotary shaft 20 is provided for each pump structure A. , B torque plates 8A, 8B and cylinder blocks 9A, 9B are provided so as to penetrate therethrough, so that tandem construction is possible without causing any complication of the structure. Moreover, in this way, the rotary shaft 20
Since both ends of the rotary shaft can be supported by the bearings 24 and 25, a large moment does not act on the rotary shaft unlike the one that supports the rotary shaft in a cantilever manner, and each bearing 2
It is possible to significantly reduce the load acting on the parts 4 and 25. Therefore, the rotating shaft 20 can be supported without difficulty using the small bearings 24 and 25, and the life of the bearing can be extended and the size and weight of the bearing can be reduced. In addition, since each pump structure A and B has a basic structure of a swash plate type pump, a large tilting moment acts on the piston like a swash plate type pump, which causes an increase in friction loss. And high efficiency can be obtained.
しかも、この実施例では、シリンダブロック9A、9B
の回転に伴う前記ピストン外方端14Aa、14Baの
横揺現象が前記ピストン14A、14Bの作動を阻害し
ない程度に、前記ピストン14A、14Bの前記シリン
ダ穴13A、13Bに対する嵌合長さtと、前記傾斜軸
心LA、LBの傾斜角度θとを共に小さな値に設定して
いるので、性能を低下させることなしにコネクティング
ロッドを省略することができ、構造の簡略化ならびに小
形軽量化を図ることができる。すなわち、前記横揺現象
とは、前記ピストン14A、14Bの外方端14Aa、
14Baと前記傾斜軸心LA、LBとの離間距離がシリ
ンダブロック9A、9Bの回転に伴って変化するため、
前記ピストン14A、14Bの外方端がシリンダブロッ
ク9A、9Bに対して周期的に横振れを起こす現象を言
う。そして、この横揺現象は、Tを前記離間距離の最大
値、θを前記傾斜角度とすると、その振幅がT(1−co
sθ)で表わされるが、θを10°に設定した場合はそ
の値がT(1−cos10°)=0.015×Tと小さくなる。
そのため、ピストン14A、14Bの嵌合長さtが例え
ば、1mm程度の小さな値に設定してあれば、該ピストン
14A、14Bの嵌合部17A、17Bの外周面と前記
シリンダ穴13A、13Bの内周面との嵌合隙間を一般
のピストンとシリンダとの嵌合隙間と同程度にしても、
ピストンとシリンダ穴とのかみ込みにより円滑な作動が
阻害されるといった不都合が生じない。よって、ピスト
ン14A、14Bを直接にトルクプレート8A、8Bに
連結しているにもかかわらず、前記ピストン14A、1
4Bと前記シリンダ穴13A、13Bとの間のシール性
を確保することができるとともに該ピストン14A、1
4Bの円滑な作動を保証することが可能となる。なお、
この実施例にようにピストンリング19A、19Bを用
いれば、そのシール性をさらに高めることができる。し
かして、このようなものであれば、ピストン14A、1
4Bの嵌合長さtが小さいことと該ピストン14A、1
4Bの作動ストロークが短くなることとの相乗効果によ
り、シリンダブロック9A、9Bの軸方向寸法を極端に
小さくすることが可能となる。したがって、コネクティ
ングロッドが省略でき構造が簡単になることと相まっ
て、大幅な小形軽量化を図ることができる。なお、この
ようにシリンダブロック9A、9Bを極端に短寸化した
場合には、該シリンダブロック9A、9Bの外径を多少
大きくしてもケーシング1の外形寸法はあまり変化しな
い。そのため、各ピストン14A、14Bおよびシリン
ダ穴13A、13Bの径を無理なく大きくすることが可
能となり十分な押しのけ容積を確保することができる。Moreover, in this embodiment, the cylinder blocks 9A and 9B are
To the extent that the rolling phenomenon of the piston outer ends 14Aa, 14Ba associated with the rotation of the piston does not hinder the operation of the pistons 14A, 14B, and the fitting length t of the pistons 14A, 14B with respect to the cylinder holes 13A, 13B. Since the inclination angles θ of the inclination axes LA and LB are both set to small values, the connecting rod can be omitted without degrading the performance, and the structure can be simplified and the size and weight can be reduced. You can That is, the rolling phenomenon means the outer ends 14Aa of the pistons 14A and 14B,
Since the distance between 14Ba and the tilt axis LA, LB changes as the cylinder blocks 9A, 9B rotate,
This is a phenomenon in which the outer ends of the pistons 14A and 14B periodically cause lateral shake with respect to the cylinder blocks 9A and 9B. This rolling phenomenon has an amplitude of T (1-co, where T is the maximum value of the separation distance and θ is the inclination angle.
sθ), but when θ is set to 10 °, the value becomes small as T (1-cos10 °) = 0.015 × T.
Therefore, if the fitting length t of the pistons 14A, 14B is set to a small value of, for example, about 1 mm, the outer peripheral surfaces of the fitting portions 17A, 17B of the pistons 14A, 14B and the cylinder holes 13A, 13B are set. Even if the fitting gap with the inner peripheral surface is made approximately the same as the fitting gap between a general piston and cylinder,
There is no inconvenience that smooth operation is hindered by the engagement between the piston and the cylinder hole. Therefore, although the pistons 14A and 14B are directly connected to the torque plates 8A and 8B,
4B and the cylinder holes 13A, 13B can be sealed, and the pistons 14A, 1
It is possible to ensure the smooth operation of 4B. In addition,
By using the piston rings 19A and 19B as in this embodiment, the sealing property can be further improved. Then, if this is the case, the pistons 14A, 1
4B has a small fitting length t and the pistons 14A, 1
The synergistic effect with the shortening of the operation stroke of 4B makes it possible to extremely reduce the axial dimension of the cylinder blocks 9A and 9B. Therefore, the connecting rod can be omitted and the structure can be simplified, and the size and weight can be greatly reduced. When the cylinder blocks 9A and 9B are extremely shortened in this way, the outer dimensions of the casing 1 do not change much even if the outer diameters of the cylinder blocks 9A and 9B are slightly increased. Therefore, the diameters of the pistons 14A and 14B and the cylinder holes 13A and 13B can be reasonably increased, and a sufficient displacement can be secured.
実施例2(第6図、第7図) この実施例2のものは、前述した実施例1と略同じ構成
要素からできており、同一または相当する部分には同一
の記号を付して説明を省略する。Second Embodiment (FIGS. 6 and 7) The second embodiment is made up of substantially the same constituent elements as those of the first embodiment described above, and the same or corresponding parts will be denoted by the same symbols and described. Is omitted.
このピストンポンプまたはモータが前記実施例1のもの
と異なる点は、一方のポンプ構体Aのシリンダブロック
9Aが摺接するバルブ面11A′と、他方のポンプ構体
Bのシリンダブロック9Bが摺接するバルブ面11B′
とを平行に設けている点である。そして、一方のバルブ
面11A′の第1領域I側の接続ポート33Aと他方の
バルブ面11B′の第2領域II側の接続ポート34Bと
をそれぞれ流出入ポート5A、5Bに連通させるととも
に、一方のバルブ面11A′の第2領域II側の接続ポー
ト34Aと他方のバルブ面11B′の第1領域I側の接
続ポート33Bとをそれぞれ流出入ポート6A、6Bに
連通させている。This piston pump or motor differs from that of the first embodiment in that a valve surface 11A 'with which a cylinder block 9A of one pump structure A is in sliding contact and a valve surface 11B with which a cylinder block 9B of another pump structure B is in sliding contact. ′
This is the point where and are provided in parallel. The connection port 33A on the first area I side of the one valve surface 11A 'and the connection port 34B on the second area II side of the other valve surface 11B' are connected to the inflow / outflow ports 5A and 5B, respectively. The connection port 34A on the second area II side of the valve surface 11A 'and the connection port 33B on the first area I side of the other valve surface 11B' are connected to the inflow / outflow ports 6A and 6B, respectively.
このような構成のものであれば、前記実施例1と同様な
作用効果が得られる上に、軸受24、25に作用する荷
重をさらに軽減することができるという効果を奏する。
すなわち、かかる構成のものでは、例えば、回転軸20
を矢印X方向に回転駆動すると、一方のポンプ構体Aの
第1領域I側のポンプ室27Aと他方のポンプ構体Bの
第2領域II側のポンプ室27Bとが高圧になる。そのた
め、前記回転軸20の一方のポンプ構体Aに対応する部
位に作用するラジアル力w1と、他方のポンプ構体Bに
対応する部位に作用するラジアル力w2とが逆向きにな
る。その結果、前記各ラジアル力w1、w2に起因して
前記軸受24、25に作用するラジアル荷重Pw1、P
w2が相互に打ち消し合うことになり、前記各軸受2
4、25に実際に作用する荷重は小さなものになる。し
たがって、軸受24、25の小形化および長寿命化をよ
り促進することができる。With such a configuration, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the load acting on the bearings 24 and 25 can be further reduced.
That is, in such a configuration, for example, the rotating shaft 20
When is driven to rotate in the direction of arrow X, the pump chamber 27A on the first region I side of one pump structure A and the pump chamber 27B on the second region II side of the other pump structure B become high in pressure. Therefore, the radial force w 1 acting on the portion of the rotary shaft 20 corresponding to the pump structure A and the radial force w 2 acting on the other portion of the rotary shaft 20 corresponding to the pump structure B are in opposite directions. As a result, the radial loads Pw 1 and Pw acting on the bearings 24 and 25 due to the radial forces w 1 and w 2 , respectively.
w 2 will cancel each other out, and each bearing 2
The load actually acting on 4, 25 is small. Therefore, it is possible to further promote the downsizing of the bearings 24 and 25 and the extension of their service lives.
なお、前記各実施例では、トルクプレートをいわゆる静
圧ベアリングを介してケーシングの受圧面にスラスト支
持させた場合について説明したが、本発明はかならずし
もこのようなものに限らず、例えば、トルクプレートと
ケーシングの間に機械的なスラスト軸受を介在させるよ
うにしてもよい。In each of the above-described embodiments, the case where the torque plate is thrust-supported on the pressure receiving surface of the casing via the so-called static pressure bearing has been described, but the present invention is not limited to such a case, and for example, a torque plate and A mechanical thrust bearing may be interposed between the casings.
また、前記各実施例では、両ポンプ構体の吸込を別個に
とる場合について説明したが、2個の吸込口を共通にす
ることもできる。Further, in each of the above-described embodiments, the case where the suction of both pump structures is taken separately has been described, but the two suction ports may be made common.
さらに、前記各実施例では、ポンプとして作用する場合
について説明したが、いずれかの流出入ポートに高圧の
作動流体を供給すればモータとして機能させることもで
きる。Furthermore, in each of the above-described embodiments, the case where it functions as a pump has been described, but it is also possible to function as a motor by supplying a high-pressure working fluid to any of the inflow and outflow ports.
(ヘ)効果 本発明は、以上のような構成であるから、斜軸方式の高
効率特性をそのまま備えており、しかも、構造が簡単で
小形軽量化を図ることができる斜軸形タンデムピストン
ポンプまたはモータを提供できるものである。(F) Effect The present invention having the above-described configuration has the oblique shaft type high efficiency characteristics as it is, and further, the oblique shaft type tandem piston pump has a simple structure and can be reduced in size and weight. Alternatively, a motor can be provided.
第1図〜第4図は本発明の一実施例を示し、第1図は外
観を示す正面図、第2図は拡大した縦断面図、第3図は
バルブ面を模式的に示す斜視図、第4図はIV−IV線に沿
う部分断面図、第5図はトルクプレートの部分拡大断面
図である。第6図は本発明の他の実施例を示す縦断面
図、第7図は同実施例のバルブ面部分を模式的に示す斜
視図である。 1……ケーシング 4……ポートブロック 5A、5B、6A、6B……流出入ポート 8A、8B……トルクプレート 9A、9B……シリンダブロック 13A、13B……シリンダ穴 14A、14B……ピストン 27A、27B……ポンプ室 24、25……軸受 A、B……ポンプ構体 LA、LB……傾斜軸心 M……回転中心1 to 4 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a front view showing an external appearance, FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view, and FIG. 3 is a perspective view schematically showing a valve face. 4 is a partial sectional view taken along line IV-IV, and FIG. 5 is a partially enlarged sectional view of the torque plate. FIG. 6 is a vertical sectional view showing another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a perspective view schematically showing a valve face portion of the same embodiment. 1 ... Casing 4 ... Port block 5A, 5B, 6A, 6B ... Inflow / outflow port 8A, 8B ... Torque plate 9A, 9B ... Cylinder block 13A, 13B ... Cylinder hole 14A, 14B ... Piston 27A, 27B ... Pump chamber 24, 25 ... Bearing A, B ... Pump structure LA, LB ... Inclined axis M ... Rotation center
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 正弘 京都府京都市右京区西院追分町25番地 株 式会社島津製作所五条工場内 (72)発明者 中川 一成 京都府京都市右京区西院追分町25番地 株 式会社島津製作所五条工場内 (72)発明者 幸 良 京都府京都市右京区西院追分町25番地 株 式会社島津製作所五条工場内 (56)参考文献 実開 昭55−158281(JP,U) 米国特許3162142(US,A) 米国特許3291068(US,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Masahiro Iwasaki, Inventor Masahiro Iwasaki 25, Saiin Oiwake-cho, Ukyo-ku, Kyoto Prefecture Shimazu Corporation Gojo Plant (72) Inventor Kazushige Nakagawa Saiin Oiwake-cho, Kyoto-shi, Kyoto 25 Incorporated company Shimadzu Gojo factory (72) Inventor Koyoshi 25 In Saiin Oiwake-cho, Ukyo-ku, Kyoto city Kyoto Prefecture Incorporated Shimadzu company Gojo factory (56) References 55-158281 (JP, U) US Patent 3162142 (US, A) US Patent 3291068 (US, A)
Claims (1)
回転中心と交わる傾斜軸心回りに回転可能に設けられ前
記傾斜軸心と平行な複数のシリンダ穴を前記トルクプレ
ートに向けて開口させ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穴にスライド可能に嵌着され
前記トルクプレートに連結された複数のピストンとを具
備してなる2組のポンプ構体を、そのシリンダブロック
を共通のポートブロックに摺接させて背中合わせに配設
するとともに、共通の回転軸を前記各ポンプ構体のトル
クプレートおよびシリンダブロックに貫通させて設け、
この回転軸に前記各トルクプレートを一体回転可能に係
設したことを特徴とする斜軸形タンデムピストンポンプ
またはモータ。1. A cylinder block in which a torque plate and a plurality of cylinder holes that are rotatably provided around an inclined axis that intersects with a rotation center of the torque plate and that are parallel to the inclined axis are opened toward the torque plate. And two sets of pump structures each including a plurality of pistons slidably fitted in the cylinder holes of the cylinder block and connected to the torque plate, and the cylinder blocks are slidably contacted with a common port block. And arranged back to back, and a common rotating shaft is provided so as to penetrate the torque plate and the cylinder block of each pump structure,
An oblique shaft type tandem piston pump or motor, wherein each of the torque plates is integrally rotatably attached to the rotary shaft.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59038961A JPH0660630B2 (en) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | Oblique tandem piston pump or motor |
EP85102098A EP0158084B1 (en) | 1984-02-29 | 1985-02-26 | Bent axis type axial piston pump or motor |
DE8585102098T DE3578004D1 (en) | 1984-02-29 | 1985-02-26 | AXIAL PISTON PUMP OR MOTOR WITH INCLINED AXLE. |
US07/149,896 US4872394A (en) | 1984-02-29 | 1988-01-28 | Bent axis type axial piston pump or motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP59038961A JPH0660630B2 (en) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | Oblique tandem piston pump or motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60182367A JPS60182367A (en) | 1985-09-17 |
JPH0660630B2 true JPH0660630B2 (en) | 1994-08-10 |
Family
ID=12539770
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59038961A Expired - Lifetime JPH0660630B2 (en) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | Oblique tandem piston pump or motor |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0660630B2 (en) |
Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
US8419381B2 (en) * | 2007-07-31 | 2013-04-16 | Kayaba Industry Co., Ltd. | Tandem piston pump |
Citations (2)
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---|---|---|---|---|
US3162142A (en) | 1957-05-23 | 1964-12-22 | Reiners Walter | Hydraulic axial-piston machine |
US3291068A (en) | 1956-05-29 | 1966-12-13 | Reiners Walter | Hydraulic axial-piston machine |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55158281U (en) * | 1979-05-02 | 1980-11-13 |
-
1984
- 1984-02-29 JP JP59038961A patent/JPH0660630B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
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US3291068A (en) | 1956-05-29 | 1966-12-13 | Reiners Walter | Hydraulic axial-piston machine |
US3162142A (en) | 1957-05-23 | 1964-12-22 | Reiners Walter | Hydraulic axial-piston machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60182367A (en) | 1985-09-17 |
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