JP2023151478A - 回転斜板式液圧ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】吐出容量を精度よく調整することができる回転斜板式液圧ポンプを提供する。【解決手段】回転斜板式液圧ポンプは、ケーシングと、ケーシング内に相対回転不能に配置され、一端面にて開口する複数のシリンダボアが形成されているシリンダブロックと、シリンダブロックの一端面に面するようにケーシング内に回転可能に収容されている回転斜板と、シリンダボアの各々に挿入され、回転斜板の回転によってシリンダボアを往復運動する複数のピストンと、複数のピストンのうち少なくとも１つのピストンの有効ストローク長を変える可変容量機構と、を備え、可変容量機構は、シリンダブロックに挿通され且つ回転斜板に連動する軸部と、軸方向に進退可能且つ相対回転不能に軸部に設けられた斜板部とを含み、軸部は、シリンダブロックにおいて軸方向に離れた位置にて軸支されている。【選択図】 図１

Description

本発明は、回転斜板を回転させることによってピストンを往復運動させる回転斜板式液圧ポンプに関する。

ピストンポンプとして、例えば特許文献１のような回転斜板式のピストンポンプが知られている。特許文献１のピストンポンプでは、回転斜板が回転するとピストンが往復運動する。これにより、圧油がピストンポンプから吐出される。

特開２０１６－２０５２６６号公報

特許文献１のピストンポンプでは、吐出容量が一定である。ピストンポンプでは、状況に応じて吐出容量が変えられることが望まれている。そこで、本願発明者は、可変容量機構を開発した。可変容量機構は、回転斜板に連動する斜板回転軸を回転させることによって複数のピストンのうち少なくとも１つの有効ストローク長を変えることができる。他方、可変容量機構を備えるピストンポンプでは、吐出容量を精度よく調整することが求められている。

そこで本発明は、吐出容量を精度よく調整することができる回転斜板式液圧ポンプを提供することを目的としている。

本発明の回転斜板式液圧ポンプは、ケーシングと、前記ケーシング内に相対回転不能に配置され、一端面にて開口する複数のシリンダボアが形成されているシリンダブロックと、前記シリンダブロックの一端面に面するように前記ケーシング内に回転可能に収容されている回転斜板と、前記シリンダボアの各々に挿入され、前記回転斜板の回転によって前記シリンダボアを往復運動する複数のピストンと、前記複数のピストンのうち少なくとも１つの前記ピストンの有効ストローク長を変える可変容量機構と、を備え、前記可変容量機構は、前記シリンダブロックに挿通され且つ前記回転斜板に連動する軸部と、軸方向に進退可能且つ相対回転不能に前記軸部に設けられた斜板部とを含み、前記軸部は、前記シリンダブロックにおいて軸方向に離れた位置にて軸支されているものである。

本発明に従えば、回転斜板と連動して回転する軸部がシリンダブロックにおいて軸方向に離れた位置にて軸支されている。それ故、軸部が安定した状態で回転される。即ち、軸部に回転不能に設けられる斜板部もまた安定した状態で回転される。斜板部は、安定した状態で回転されながら軸方向に進退駆動するため、有効ストローク長を安定して調整することができる。それ故、吐出容量を精度よく調整することができる。

本発明の回転斜板式液圧ポンプは、ケーシングと、前記ケーシング内に相対回転不能に配置され、一端面にて開口する複数のシリンダボアが形成されているシリンダブロックと、前記シリンダブロックの一端面に面するように前記ケーシング内に回転可能に収容されている回転斜板と、前記シリンダボアの各々に挿入され、前記回転斜板の回転によって前記シリンダボアを往復運動する複数のピストンと、前記回転斜板は、軸部分と、前記シリンダブロックの一端面に面する斜板部分とを含み、前記複数のピストンは、前記斜板部分が回転することによって往復運動し、前記軸部分は、前記軸部分に外装される第１軸受を介して前記ケーシングに回転可能に支持され、前記斜板部分は、前記斜板部分に外装される第２軸受を介して前記ケーシングに回転可能に支持されているものである。

上記構成に従えば、回転斜板を軸部分と斜板の二点で軸支することによって、回転斜板を安定した状態で回転させることができる。これにより、回転斜板のブレを抑制することができる。それ故、吐出容量の精度を向上させることができる。

本発明によれば、吐出容量を精度よく調整することができる。

本発明の実施形態の回転斜板式液圧ポンプを示す断面図である。 図１に示す回転斜板式液圧ポンプの領域Ｘを拡大して示す拡大断面図である。 図２に示す回転斜板式液圧ポンプの斜板部を後退させた状態を示す拡大断面図である。

以下、本発明に係る実施形態の回転斜板式液圧ポンプ１について前述する図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、説明する上で便宜上使用するものであって、発明の構成の向き等をその方向に限定するものではない。また、以下に説明する液圧ポンプ１は、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。

＜回転斜板式液圧ポンプ＞
図１に示す回転斜板式液圧ポンプ（以下、「液圧ポンプ」という）１は、ショベルやクレーン等の建設機械、フォークリフト等の産業機械、トラクター等の農業機械、及びプレス機等の油圧機械等、様々な機械に備わっている。本実施形態において、液圧ポンプ１は、回転斜板式であって、可変容量形のポンプである。液圧ポンプ１は、ケーシング１１と、シリンダブロック１２と、回転斜板１３と、複数のピストン１４と、可変容量機構１５と、を備えている。また、液圧ポンプ１は、複数の吸入側チェック弁１６と、複数の吐出側チェック弁１７と、直動アクチュエータ１８とを備えている。液圧ポンプ１は、駆動源（例えばエンジン、電動機、又はその両方）によって駆動されることによって作動液を吐出する。

＜ケーシング＞
ケーシング１１は、シリンダブロック１２と、回転斜板１３と、複数のピストン１４と、可変容量機構１５とを収容している。ケーシング１１は、吸入通路１１ａと、吐出通路１１ｂとを含んでいる。ケーシング１１は、筒状の部材であって、所定の軸線Ｌ１に延在している。つまり、ケーシング１１は、軸方向一方側及び他方側に夫々ある一端及び他端で開口している。

吸入通路１１ａは、ケーシング１１において他端側部分に形成されている。吸入通路１１ａは、後で詳述するシリンダブロック１２の複数のシリンダボア１２ｂに接続されている。また、吸入通路１１ａは、吸入ポート１１ｃを介してタンク１９に接続されている。吐出通路１１ｂは、ケーシング１１において中間部分に形成されている。吐出通路１１ｂは、後で詳述するシリンダブロック１２のシリンダボア１２ｂの各々に繋がっている。より詳細に説明すると、吐出通路１１ｂは、複数の通路部１１ｅに分岐してシリンダボア１２ｂの各々の側面に繋がっている。また通路部１１ｅは、吐出ポート１１ｄを介して液圧アクチュエータに接続されている。

＜シリンダブロック＞
シリンダブロック１２は、ケーシング１１内に相対回転不能に配置されている。より詳細に説明すると、シリンダブロック１２は、ケーシング１１に固定されている。本実施形態において、シリンダブロック１２は、ケーシング１１の軸方向中間部分に一体的に形成されている。また、シリンダブロック１２には、一端面１２ａにて開口する複数のシリンダボア１２ｂが形成されている。なお、一端面１２ａは、シリンダブロック１２の軸方向一方側の端面である。更に、シリンダブロック１２には、複数のスプール孔１２ｃ、複数の連通路１２ｄ、及び軸挿通孔１２ｅが形成されている。シリンダブロック１２には、同数のシリンダボア１２ｂとスプール孔１２ｃとが形成されている。本実施形態において、シリンダボア１２ｂ及びスプール孔１２ｃは、シリンダブロック１２において９本ずつ形成されている。

９本のシリンダボア１２ｂは、軸線Ｌ１の周りに周方向に間隔をあけて配置されている。シリンダボア１２ｂの各々は、一端面１２ａから他端に向かって軸方向に延在している。シリンダボア１２ｂの各々は、シリンダブロック１２の一端面１２ａ及び他端面１２ｆにて開口している。そして、シリンダボア１２ｂの各々は、シリンダブロック１２の他端面１２ｆにおいて吸入通路１１ａに繋がっている。また、シリンダボア１２ｂの各々は、吐出通路１１ｂの通路部１１ｅの各々に繋がっている。

９本のスプール孔１２ｃは、軸線Ｌ１の周りに周方向に間隔をあけて配置されている。９本のスプール孔１２ｃは、９本のシリンダボア１２ｂの径方向内側に配置されている。より詳細に説明すると、シリンダブロック１２は、一端面１２ａにおいて軸線Ｌ１の周りに突出部１２ｇを有している。９本のスプール孔１２ｃは、突出部１２ｇの周りに互いに間隔をあけて配置されている。また、スプール孔１２ｃの各々は、シリンダボア１２ｂの各々と対応付けられている。スプール孔１２ｃは、対応するシリンダボア１２ｂに対して径方向内方に配置されている。９本のスプール孔１２ｃもまた、シリンダブロック１２を軸方向に貫通している。そして、９本のスプール孔１２ｃは、シリンダブロック１２の他端面１２ｆにおいて吸入通路１１ａに繋がっている。

連通路１２ｄの各々は、互いに対応するシリンダボア１２ｂとスプール孔１２ｃとを繋いでいる。連通路１２ｄの各々は、シリンダブロック１２の他端面１２ｆ側に位置している。連通路１２ｄは、互いに対応するシリンダボア１２ｂの周面及びスプール孔１２ｃの周面に夫々開口している。本実施形態において、連通路１２ｄは、吐出通路１１ｂの通路部１１ｅに対して径方向に対向する位置に配置されている。それ故、連通路１２ｄが形成しやすい。

軸挿通孔１２ｅは、シリンダブロック１２において軸線Ｌ１に沿って形成されている。そして、軸挿通孔１２ｅは、シリンダブロック１２を軸方向に貫通している。より詳細に説明すると、軸挿通孔１２ｅは、突出部１２ｇの先端面から他端面１２ｆまでシリンダブロック１２を軸方向に貫通している。

＜回転斜板＞
回転斜板１３は、軸部分１３ａと、斜板部分１３ｂとを含んでいる。回転斜板１３は、シリンダブロック１２の一端面１２ａに面するようにケーシング１１内に回転可能に収容されている。軸部分１３ａは、軸線Ｌ１に沿って延在し、ケーシング１１に回転可能に支持されている。より詳細に説明すると、軸部分１３ａには、第１軸受１３ｃが外装されている。軸部分１３ａは、第１軸受１３ｃを介してケーシング１１に回転可能に支持されている。これにより、軸部分１３ａは、軸線Ｌ１を中心に回転する。第１軸受１３ｃは、例えばラジアル軸受であって、本実施形態において円筒ころ軸受である。但し、第１軸受１３ｃは、円筒ころ軸受けに限定されない。また、軸部分１３ａは、ケーシング１１の軸方向一方側の端面、即ちケーシング１１の一端から突出している。軸部分１３ａは、軸方向一方側の部分において前述する駆動源に連結されている。そして、軸部分１３ａは、駆動源によって回転駆動される。

斜板部分１３ｂは、回転斜板側傾斜面１３ｅを有している。斜板部分１３ｂは、回転斜板側傾斜面１３ｅがシリンダブロック１２の一端面１２ａに面するように配置されている。回転斜板側傾斜面１３ｅは、一端面１２ａの方に傾倒している。斜板部分１３ｂは、ケーシング１１に回転可能に支持されている。より詳細に説明すると、斜板部分１３ｂには、第２軸受１３ｄが外装されている。斜板部分１３ｂは、第２軸受１３ｄを介してケーシング１１に回転可能に支持されている。これにより、斜板部分１３ｂは、軸線Ｌ１を中心に回転する。第２軸受１３ｄは、例えばラジアル軸受であって、本実施形態において円錐ころ軸受である。但し、第１軸受１３ｃは、円筒ころ軸受けに限定されない。

＜ピストン＞
複数のピストン１４は、シリンダブロック１２のシリンダボア１２ｂの各々に挿入されている。即ち、シリンダブロック１２には、シリンダボア１２ｂと同数のピストン１４（本実施形態において９つのピストン）が挿入されている。ピストン１４の各々は、回転斜板１３の斜板部分１３ｂが回転することによってシリンダボア１２ｂを往復運動する。より詳細に説明すると、９つのピストン１４は、回転斜板側傾斜面１３ｅに当接している。それ故、９つのピストン１４の各々は、回転斜板１３が回転すると、シリンダボア１２ｂを往復運動する。なお、ピストン１４の各々は、本実施形態においてシュー２１を介して回転斜板１３の回転斜板側傾斜面１３ｅに当接している。また、シュー２１の各々は、押え板２２によって回転斜板側傾斜面１３ｅに押え付けられている。これにより、回転斜板１３が回転すると、シュー２１を介してピストン１４が軸方向一方及び他方に往復運動させられる。

＜可変容量機構＞
可変容量機構１５は、図２に示すように複数のスプール２５と、複数のばね２６と、斜板回転軸２７と、を含んでいる。本実施形態において、可変容量機構１５は、スプール孔１２ｃと同数、即ち９つのスプール２５及びばね２６を含んでいる。可変容量機構１５は、９つのピストン１４の各々の有効ストローク長Ｓを調整する。これにより、可変容量機構１５は、液圧ポンプ１の吐出容量を変えることができる。より詳細に説明すると、可変容量機構１５は、ピストン１４が少なくとも下死点から上死点に向かってストロークする際に（即ち、吐出工程において）、スプール孔１２ｃと吸入通路１１ａとを経由して、シリンダボア１２ｂをタンク１９と連通させる。これにより、可変容量機構１５は、ピストン１４の各々の有効ストローク長Ｓを調整する。

＜スプール＞
９つのスプール２５は、シリンダボア１２ｂの各々に対応させて配置されている。９つのスプール２５は、往復運動することによって対応するシリンダボア１２ｂとタンク１９（図１参照）との間を開閉する。本実施形態において、９つのスプール２５は、往復運動することによって対応するシリンダボア１２ｂと吸入通路１１ａとの間を開閉する。そして、９つのスプール２５は、対応するシリンダボア１２ｂを吸入通路１１ａを介してタンク１９と繋ぐ。スプール２５は、対応するシリンダボア１２ｂにあるピストン（以下、「対応するピストン」という）１４の往復運動に同期する。例えば、スプール２５の各々は、ピストン１４の下死点側へと移動すると、やがて対応するシリンダボア１２ｂと吸入通路１１ａとの間を開く。他方、スプール２５の各々は、ピストン１４の上死点側へと移動すると、やがて対応するシリンダボア１２ｂと吸入通路１１ａとの間を閉じる。それ故、スプール２５は、吐出工程においてシリンダボア１２ｂをタンク１９に繋いでいる。また、スプール２５の各々には、ばね２６が設けられている。スプール２５の各々は、ばね２６によって後述する斜板部３２に向かって付勢されている。

＜斜板回転軸＞
斜板回転軸２７は、軸部３１と、斜板部３２とを有している。斜板回転軸２７は、回転斜板１３に連動するように回転する。また、斜板回転軸２７は、回転することによってスプール２５の各々を往復運動させる。また、斜板回転軸２７は、スプール２５の各々による開閉位置を変えることができる。スプール２５の各々の開閉位置は、スプール２５の各々が連通路１２ｄを開き始める位置及び閉じる位置である。

軸部３１は、シリンダブロック１２に挿通されている。より詳細に説明すると、軸部３１は、軸線Ｌ１に沿って延在している。そして、軸部３１は、シリンダブロック１２の軸挿通孔１２ｅに挿通されている。軸部３１は、軸挿通孔１２ｅにおいて軸方向に離れた位置にて軸支されている。より詳細に説明すると、軸部３１には、第３軸受３３及び第４軸受３４が外装されている。第３軸受３３及び第４軸受３４は、軸部３１において軸方向に互いに離れて位置している。

第３軸受３３は、軸部３１の先端側部分において軸方向に２つ並べ且つ軸方向に相対変位不能に配置されている。また、第３軸受３３は、シリンダブロック１２の突出部１２ｇに嵌合されている。これにより、軸部３１は、先端側部分において第３軸受３３を介してシリンダブロック１２に軸支されている。第４軸受３４は、軸部３１の中間部分に軸方向に相対変位可能に配置されている。より詳細に説明すると、第４軸受３４は、軸部３１において後で詳述する斜板部３２より軸方向一方側に相対変位可能に配置されている。また、第４軸受３４は、シリンダブロック１２において他端面１２ｆ側に配置されている。これにより、軸部３１は、第４軸受３４を介して中間部分においてシリンダブロック１２に軸支されている。

また、軸部３１は、回転斜板１３に連動する。より詳細に説明すると、軸部３１の軸方向一端部分３１ａは、軸挿通孔１２ｅから回転斜板１３に向かって突き出ている。そして、軸部３１の軸方向一端部分３１ａが回転斜板１３に着脱可能且つ相対回転不能に連結されている。それ故、軸部３１は、回転斜板１３に連動するように軸線Ｌ１まわりに回転する。本実施形態において、軸部３１は、回転斜板１３にスプライン結合又はキー結合されている。なお、軸部３１は、ジョイント部材によって回転斜板１３に連結されてもよく、回転斜板１３と一体的に構成されていてもよい。軸部３１の軸方向他端部分は、軸挿通孔１２ｅから吸入通路１１ａへ突き出ている。

斜板部３２は、基体部分３２ａと当接部分３２ｂとを有している。斜板部３２は、相対回転不能に軸部分１３ａに設けられている。より詳細に説明すると、斜板部３２は、軸部３１の軸方向他端側部分に相対回転不能に外装されている。それ故、斜板部３２は、軸部３１に吸入通路１１ａにおいてシリンダボア１２ｂの他端面１２ｆに面するように配置されている。斜板部３２には、ばね２６によって付勢されたスプール２５が当接している。斜板部３２は、後で詳述する斜板回転軸側傾斜面３２ｃを有している。それ故、斜板部３２は、斜板回転軸２７の回転によってスプール２５の各々を往復運動させる。本実施形態において、斜板部３２は、スプール２５を対応するピストン１４の往復運動に同期させるように往復運動させる。また、斜板部３２は、軸方向に進退可能に軸部分１３ａに設けられている。斜板部３２は、軸方向に進退することによってスプール２５による開閉位置を調整する。

基体部分３２ａは、軸方向に進退可能且つ相対回転不能に軸部３１に設けられている。より詳細に説明すると、基体部分３２ａは、軸部３１の軸方向他端側部分に外装され、進退可能且つ相対回転不能にキー結合されている。基体部分３２ａの軸方向中間部分は、大径に形成されている。基体部分３２ａの軸方向中間部分の外周面は、円筒状に形成され且つ軸線が軸部３１の回転軸線に対して時計回り方向に傾いている。本実施形態において、軸部３１の回転軸線は、軸線Ｌ１と一致している。

当接部分３２ｂは、斜板回転軸側傾斜面３２ｃを有している。当接部分３２ｂは、基体部分３２ａに設けられている。より詳細に説明すると、当接部分３２ｂは、基体部分３２ａの軸方向中間部分において第５軸受３２ｄを介して外装されている。第５軸受３２ｄは、ラジアル軸受けであって、本実施形態において玉軸受である。但し、第５軸受３２ｄは、ラジアル軸受けに限定されず、スラスト軸受けであってもよい。第５軸受３２ｄは、内周面に基体部分３２ａの中間部分を嵌合させている。これにより、第５軸受３２ｄは、軸線が軸部３１の回転軸線に対して時計回り方向に傾倒するように軸部３１の中間部分に外装される。また、第５軸受３２ｄは、軸方向一端側部分をバルブブロック１２の他端面１２ｆに面するように配置される。当接部分３２ｂは、第５軸受３２ｄの外輪の軸方向一端側部分に取り付けられている。より詳細に説明すると、当接部分３２ｂは、円環状且つ断面Ｌ字状に形成されている。そして、当接部分３２ｂは、第５軸受３２ｄの外輪の軸方向一端側部分に外嵌されている。

斜板回転軸側傾斜面３２ｃは、当接部分３２ｂにおいてシリンダブロック１２の他端面１２ｆに面する部分である。斜板回転軸側傾斜面３２ｃは、軸部３１の回転軸線に対して傾斜している。より詳細に説明すると、斜板回転軸側傾斜面３２ｃは、当接部分３２ｂが第５軸受３２ｄを介して基体部分３２ａの軸方向中間部分に外装されることによって、軸部３１の回転軸線に対して傾斜している。本実施形態において、斜板回転軸側傾斜面３２ｃは、回転斜板側傾斜面１３ｅと同じ方向、即ち軸部３１の回転軸線に直交する直交軸Ｌ２を中心に時計回り方向に傾倒している。そして、斜板回転軸側傾斜面３２ｃには、９つのスプール２５が当接している。より詳細に説明すると、斜板回転軸側傾斜面３２ｃには、ばね２６によって付勢される９つのスプール２５の軸方向他端が当接している。

斜板部３２は、斜板回転軸２７が回転すると、スプール２５を対応するピストン１４に同期させて往復運動させる。より詳細に説明すると、斜板回転軸２７は、スプール２５及び対応するピストン１４が各死点に位置するタイミングを同期させる。これにより、斜板回転軸２７は、対応するピストン１４の下死点においてシリンダボア１２ｂを吸入通路１１ａと連通することができる。他方、斜板回転軸２７は、対応するピストン１４が下死点から上死点に向かうにつれてシリンダボア１２ｂを吸入通路１１ａとの間の開度を絞り、やがて閉じることができる。

また、斜板部３２は、進退することによってスプール２５による開閉位置を調整する。より詳細に説明すると、斜板部３２は、基体部分３２ａを軸部３１に対して動かすことによってシリンダブロック１２の他端面１２ｆに対して進退する。これにより、シリンダボア１２ｂにおけるスプール２５の死点位置を変えることができる。例えば、斜板部３２が軸方向一方に前進することによって、シリンダボア１２ｂにおけるスプール２５の死点位置が軸方向一方側にずれる。他方、斜板部３２が軸方向他方に後退することによって、シリンダボア１２ｂにおけるスプール２５の死点位置が軸方向他方側にずれる。それ故、シリンダボア１２ｂにおけるスプール２５による開閉位置を軸方向にずらすことができる。

ピストン１４の各々の有効ストローク長Ｓは、シリンダボア１２ｂから作動液を吐出可能なストロークの範囲である。即ち、有効ストローク長Ｓは、実ストローク長Ｓ１から開ストローク長Ｓ２を差し引いた値である。実ストローク長Ｓ１は、ピストン１４の実際に稼働するストローク長（即ち、下死点から上死点まで距離）である。また、開ストローク長Ｓ２は、下死点から連通路１２ｄが閉じられるまでのピストン１４のストローク長であって、開閉位置が変わることによって変わる。それ故、斜板部３２を進退させることによって、ピストン１４の各々の有効ストローク長Ｓを調整することができる。これにより、シリンダボア１２ｂの各々における吐出容量を変えることができる。

＜吸入側チェック弁＞
吸入側チェック弁１６の各々は、シリンダボア１２ｂの各々に設けられている。即ち、吸入側チェック弁１６は、本実施形態においてシリンダボア１２ｂと同数、つまり９本ある。吸入側チェック弁１６は、シリンダボア１２ｂと吸入通路１１ａとの間を開閉する。より詳細に説明すると、吸入側チェック弁１６は、吸入通路１１ａからシリンダボア１２ｂへの作動液の流れを許容し、逆方向の流れを阻止する。即ち、ピストン１４が上死点から下死点に移動する吸入工程において、吸入通路１１ａからシリンダボア１２ｂへの作動液を流す。他方、ピストン１４が吐出工程において、吸入通路１１ａからシリンダボア１２ｂへの作動液の流れを止める。

＜吐出側チェック弁＞
複数の吐出側チェック弁１７の各々は、シリンダボア１２ｂの各々に設けられている。本実施形態において、吐出側チェック弁１７の各々は、吐出通路１１ｂの通路部１１ｅの各々に設けられている。即ち、吐出側チェック弁１７は、本実施形態において通路部１１ｅと同数、換言するとシリンダボア１２ｂと同数の９本ある。吐出側チェック弁１７は、シリンダボア１２ｂと吐出ポート１１ｄとの間を開閉する。より詳細に説明すると、吐出側チェック弁１７は、シリンダボア１２ｂから吐出ポート１１ｄへの作動液の流れを許容し、逆方向の流れを阻止する。また、吐出側チェック弁１７は、シリンダボア１２ｂの液圧が所定の設定圧以上になるとシリンダボア１２ｂから吐出ポート１１ｄへの作動液の流れを許容する。即ち、吸入工程において、シリンダボア１２ｂから吐出ポート１１ｄへの作動液の流れが止められる。他方、吐出工程において、シリンダボア１２ｂから吐出ポート１１ｄへ作動液が流される。

＜直動アクチュエータ＞
直動アクチュエータ１８は、斜板部３２を軸部３１に対して進退させる。直動アクチュエータ１８は、スラスト軸受３５を介して斜板部３２に連結されている。より詳細に説明すると、直動アクチュエータ１８は、軸方向に移動する可動部１８ａを有している。可動部１８ａには、スラスト軸受３５を介して斜板部３２の基体部分３２ａが設けられている。それ故、スラスト軸受３５は、斜板部３２の回転が可動部１８ａに伝達されることを抑制する。なお、直動アクチュエータ１８は、電気駆動式のアクチュエータに限らず、液圧シリンダ等の油圧駆動のアクチュエータであってもよい。また、直動アクチュエータ１８と斜板部３２とを連結する軸受もまた、アンギュラ玉軸受又はテーパローラ軸受であってもよく、斜板部３２の回転力が直動アクチュエータ１８に伝達されることを抑制できる軸受であればよい。

＜液圧ポンプの動作＞
液圧ポンプ１では、駆動源によって回転斜板１３が回転駆動されると以下のように動作する。即ち、回転斜板１３が回転駆動されると、それに応じて各ピストン１４がシリンダボア１２ｂにおいて往復運動する。これにより、各ピストン１４は、吸入工程において吸入ポート１１ｃから吸入通路１１ａを介して吸入側チェック弁１６を介してシリンダボア１２ｂに作動液を吸入する。他方、各ピストン１４は、吐出工程においてシリンダボア１２ｂから吐出側チェック弁１７を介して吐出ポート１１ｄに作動液を吐出する。

また、液圧ポンプ１では、回転斜板１３の回転に連動して斜板回転軸２７が回転する。これにより、スプール２５の各々がスプール孔１２ｃにおいて対応するピストン１４に同期するように往復運動する。そうすると、各ピストン１４の吸入工程の途中で連通路１２ｄが開かれ、また各ピストン１４が吐出工程の途中（図２の二点鎖線のピストン１４参照）において連通路１２ｄを閉じられる（図２の二点鎖線のスプール２５参照）。これにより、吐出工程において連通路１２ｄが閉じられるまでの間（即ち、ピストン１４が開ストローク長Ｓ２移動するまでの間）、シリンダボア１２ｂと連通路１２ｄとの間が連通する。これにより、連通路１２ｄが閉じられるまでの間、シリンダボア１２ｂから吐出ポート１１ｄへの作動液の吐出が制限される。それ故、ピストン１４の各々の有効ストローク長Ｓは、開ストローク長Ｓ２の分だけ実ストローク長Ｓ１より短くなり、液圧ポンプ１は有効ストローク長Ｓに応じた吐出容量の作動液を吐出する。

液圧ポンプ１では、直動アクチュエータ１８によって斜板部３２が軸方向に動かされる。そうすると、有効ストローク長Ｓが変えられる。即ち、直動アクチュエータ１８によって斜板部３２を進退させると（図３の二点鎖線及び実線参照）、スプール２５の各々と斜板部３２との接触位置が軸方向一方側又は他方側にずれる。そうすると、各スプール２５による開閉位置が変わって、各ピストン１４の開ストローク長Ｓ２が変わる。これにより、各ピストン１４の有効ストローク長Ｓを変えることができる。それ故、液圧ポンプ１において吐出容量が増減する。なお、図３に示すように斜板部３２を最も後退させると、各ピストン１４の開ストローク長Ｓ２が０となる。それ故、液圧ポンプ１の吐出容量が最大になる。

本実施形態の液圧ポンプ１では、軸部３１がシリンダブロック１２において軸方向に離れた位置にて軸支されている。それ故、軸部３１が安定した状態で回転することができる。即ち、軸部３１に回転不能に設けられる斜板部３２もまた安定した状態で回転することができる。斜板部３２は、安定した状態で回転されながら軸方向に進退駆動するため、有効ストローク長Ｓを安定して調整することができる。それ故、吐出容量を精度よく調整することができる。

本実施形態の液圧ポンプ１では、軸部３１は、回転斜板１３に着脱可能且つ相対位回転不能に連結されている。それ故、斜板回転軸２７を回転斜板１３の回転に連動させることが容易である。また、軸部３１が回転斜板１３に着脱可能であるので、液圧ポンプ１の組立及び分解がしやすい。

本実施形態の液圧ポンプ１では、軸部３１が回転斜板１３にスプライン結合又はキー結合されている。それ故、軸部３１を回転斜板１３に着脱させることが容易である。

本実施形態の液圧ポンプ１では、当接部分３２ｂが基体部分３２ａに対して相対回転することができる。基体部分３２ａから当接部分３２ｂに回転力が伝達することを抑制できる。それ故、スプール２５を往復運動する際、スプール２５に対して当接部分３２ｂが相対回転することを抑制できる。これにより、スプール２５が当接部分３２ｂ上を摺動することを抑制することができるので、当接部分３２ｂの摩耗を抑制することができる。

本実施形態の液圧ポンプ１では、斜板部３２がスラスト軸受３５を介して直動アクチュエータ１８に連結されている。それ故、斜板部３２の回転が直動アクチュエータ１８に伝達されることを抑制できる。これにより、回転する斜板部３２を直動アクチュエータ１８によって進退させることができる。

本実施形態の液圧ポンプ１では、回転斜板１３を軸部分１３ａ及び斜板部分１３ｂの二点で軸支することによって、回転斜板１３を安定した状態で回転させることができる。これにより、回転斜板１３のブレを抑制することができる。それ故、吐出量の精度を向上させることができる。

＜その他の実施形態＞
本実施形態の液圧ポンプ１では、可変容量機構１５のスプール２５が弁体で構成されてもよい。弁体の場合、例えば連通路１２ｄが弁体によって開閉される。また、全てのスプール２５が同一形状に形成されているが、スプール２５が異なる形状であってもよい。例えば、スプール２５のラウンド部分の長さが異なっていてもよい。ピストン１４及びスプール２５の各々の数は、８本以下又は１０本以上であってもよい。また、複数のスプール２５のうち幾つかのスプール２５が連通路１２ｄを開かない全閉スプールであってもよい。例えば、９本のスプール２５のうち３本又は９本のスプール２５が全閉スプールであってもよい。更に、スプール２５の数もピストン１４と同数である必要はなく、ピストン１４の数より少なくてもよい。この場合、スプール孔１２ｃの数もまたスプール２５と同様の数となることが好ましい。

本実施形態の液圧ポンプ１では、全てのピストン１４の有効ストローク長Ｓが調整されるが、少なくとも１本のピストン１４の有効ストローク長Ｓが調整されればよい。更に、本実施形態の液圧ポンプ１では、連通路１２ｄが吸入通路１１ａを介してタンク１９に接続されているが、タンク１９に直接繋がっていてもよく、また別の通路等を介してタンク１９に接続されてもよい。

本実施形態の液圧ポンプ１では、当接部分３２ｂが基体部分３２ａに対して相対回転可能に設けられているが、当接部分３２ｂが基体部分３２ａに相対回転不能に設けられてもよい。即ち、当接部分３２ｂが基体部分３２ａに固定されたり、一体的に構成されてもよい。また、当接部分３２ｂは、第５軸受３２ｄの外輪の部分であってもよい。更に、斜板部３２は、スプール２５に当接せず、スプール２５を引っ掛ける等して往復運動させてもよい。

１ 液圧ポンプ（回転斜板式液ポンプ）
１１ ケーシング
１２ シリンダブロック
１２ａ 一端面
１２ｂ シリンダボア
１３ 回転斜板
１３ａ 軸部分
１３ｂ 斜板部分
１３ｃ 第１軸受
１３ｄ 第２軸受
１４ ピストン
１５ 可変容量機構
１８ 直動アクチュエータ
１９ タンク
２５ スプール
２７ 斜板回転軸
３１ 軸部
３２ 斜板部
３２ａ 基体部分
３２ｂ 当接部分
３２ｃ 斜板回転軸側傾斜面
３５ スラスト軸受
Ｓ 有効ストローク長

Claims (7)

1. ケーシングと、
   前記ケーシング内に相対回転不能に配置され、一端面にて開口する複数のシリンダボアが形成されているシリンダブロックと、
   前記シリンダブロックの一端面に面するように前記ケーシング内に回転可能に収容されている回転斜板と、
   前記シリンダボアの各々に挿入され、前記回転斜板の回転によって前記シリンダボアを往復運動する複数のピストンと、
   前記複数のピストンのうち少なくとも１つの前記ピストンの有効ストローク長を変える可変容量機構と、を備え、
   前記可変容量機構は、前記シリンダブロックに挿通され且つ前記回転斜板に連動する軸部と、軸方向に進退可能且つ相対回転不能に前記軸部に設けられた斜板部とを含み、
   前記軸部は、前記シリンダブロックにおいて軸方向に離れた位置にて軸支されている、回転斜板式液圧ポンプ。
2. 前記軸部は、前記回転斜板に着脱可能且つ相対回転不能に連結されている、請求項１に記載の回転斜板式液圧ポンプ。
3. 前記軸部は、前記回転斜板にスプライン結合又はキー結合されている請求項２に記載の回転斜板式液圧ポンプ。
4. 前記斜板部は、前記軸方向に進退可能且つ相対回転不能に前記軸部に設けられる基体部分と、前記基体部分に設けられ且つ前記複数のスプールに当接する当接部分とを有し、
   前記当接部分は、前記軸部の回転軸に対して傾斜し且つ前記複数のスプールが当接する斜板回転軸側傾斜面を有し、前記基体部分に相対回転可能に設けられている、請求項１乃至３の何れか１つに記載の回転斜板式液圧ポンプ。
5. 前記斜板部を前記軸部に対して進退させる直動アクチュエータを更に備え、
   前記直動アクチュエータは、スラスト軸受を介して前記斜板部に連結されている、請求項１乃至４の何れか１つに記載の回転斜板式液圧ポンプ。
6. 前記回転斜板は、軸部分と、前記シリンダブロックの一端面に面し且つ回転することによって前記複数のピストンを往復運動させる斜板部分とを含み、
   前記軸部分は、前記軸部分に外装される第１軸受を介して前記ケーシングに回転可能に支持され、
   前記斜板部分は、前記斜板部分に外装される第２軸受を介して前記ケーシングに回転可能に支持されている、請求項１乃至５の何れか１つに記載の回転斜板式液圧ポンプ。
7. ケーシングと、
   前記ケーシング内に相対回転不能に配置され、一端面にて開口する複数のシリンダボアが形成されているシリンダブロックと、
   前記シリンダブロックの一端面に面するように前記ケーシング内に回転可能に収容されている回転斜板と、
   前記シリンダボアの各々に挿入され、前記回転斜板の回転によって前記シリンダボアを往復運動する複数のピストンと、
   前記回転斜板は、軸部分と、前記シリンダブロックの一端面に面する斜板部分とを含み、
   前記複数のピストンは、前記斜板部分が回転することによって往復運動し、
   前記軸部分は、前記軸部分に外装される第１軸受を介して前記ケーシングに回転可能に支持され、
   前記斜板部分は、前記斜板部分に外装される第２軸受を介して前記ケーシングに回転可能に支持されている、回転斜板式液圧ポンプ。

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