JPH0660630B2 - Oblique tandem piston pump or motor - Google Patents

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ｗ_１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ｗ_２とが逆向きにな
る。その結果、前記各ラジアル力ｗ_１、ｗ_２に起因して
前記軸受２４、２５に作用するラジアル荷重Ｐｗ_１、Ｐ
ｗ_２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.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

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)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】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.