JPS6258065A - Axial piston pump/motor - Google Patents
Axial piston pump/motorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、アキシャルピストンポンプ・モータに関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an axial piston pump motor.
(従来の技術)
近年、航空機等における例えば舵面Rの制御は、第3図
に示されるように、油圧ポンプPのケーシングの内部に
高圧油源Sからの高圧油を接続することにより、人力信
号■に対する圧力ゲインを高くし、油圧ポンプPの吸入
、ポートPlおよび吐出ボートP2を切り換弁等からな
る制御装置を介さずに直接舵面駆動用のアクチュエータ
Aに連通させ、ポンプPを駆動する電動モータMの制御
信号IにアクチュエータAの出力信号Fをフィードバッ
クする制御方式が提言されている。このようなポンプ使
用形態においては、起動時の摩擦抵抗が小さいピントル
弁方式のアキシャルピストンポンプ・モータを採用する
ことが好ましく、そのようなポンプ−・モータとしては
特開昭49−92438号公報に開示されたものがある
。(Prior Art) In recent years, for example, the control surface R of an aircraft, etc., has been controlled manually by connecting high-pressure oil from a high-pressure oil source S to the inside of the casing of a hydraulic pump P, as shown in FIG. The pressure gain for the signal ■ is increased, and the suction, port Pl, and discharge boat P2 of the hydraulic pump P are directly connected to the actuator A for driving the control surface without going through a control device consisting of a switching valve, etc., and the pump P is driven. A control method has been proposed in which the output signal F of the actuator A is fed back to the control signal I of the electric motor M. In this type of pump usage, it is preferable to adopt a pintle valve type axial piston pump/motor that has low frictional resistance during startup. Something has been disclosed.
(発明が解決しようとする問題点)
しかし、そのような従来のポンプ・モータにおいては、
シリンダブロックがその一方端部でのみ軸受を介してケ
ーシングに支持された片持ち支持構造となっているので
、次のような問題が生じる。すなわち、第4図に示すよ
うにシリンダブロックE内における吐出(又は吸入)側
の各ピストンGに高圧油が働くとそのピストン押圧反力
fがシリンダブロックを矢印Q方向に回転させるよう作
用し、シリンダブロックは仮想線で示すように点J付近
を回転中心として角度αだけ傾き、ピントル弁にのボー
トLとシリンダブロックの流入出ボートNとの間に比較
的大きな隙間が生じ、ここから油が漏れ、その結果、第
3図のようなサーボ系に組み込まれる油圧ポンプPとし
ては、アクチュエータAの停止中でも油漏れ防止を補償
するために回転を続行しなければならないといった問題
点がある。(Problems to be solved by the invention) However, in such conventional pump motors,
Since the cylinder block has a cantilever support structure in which only one end thereof is supported by the casing via a bearing, the following problems occur. That is, as shown in FIG. 4, when high-pressure oil acts on each piston G on the discharge (or suction) side in the cylinder block E, the piston pressing reaction force f acts to rotate the cylinder block in the direction of arrow Q. As shown by the imaginary line, the cylinder block is tilted by an angle α with the center of rotation around point J, and a relatively large gap is created between the boat L to the pintle valve and the inflow/outflow boat N of the cylinder block, from which oil flows. As a result, there is a problem in that the hydraulic pump P incorporated in the servo system as shown in FIG. 3 must continue to rotate even when the actuator A is stopped in order to prevent oil leakage.
そこで、本発明は上記した従来の問題点を解消すべくな
されたものであり、油漏れの少ないアキシャルピストン
ポンプ・モータの提供を目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and aims to provide an axial piston pump/motor with less oil leakage.
(問題点を解決するための手段)
上記問題点を解消して目的を達成するために、本発明に
よるアキシャルピストンポンプ・モータはシリンダブロ
ックの軸方向略中央部でピストン作動油室への流体の給
排を分配制御するピントル弁を有するアキシャルピスト
ンポンプ・モータにおいて、シリンダブロックの軸方向
両端部をそれぞれ軸受を介してケーシングに回転自在に
支持したことを特徴とするものである。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems and achieve the objective, an axial piston pump/motor according to the present invention supplies fluid to the piston hydraulic oil chamber at approximately the center of the cylinder block in the axial direction. An axial piston pump/motor having a pintle valve for distributing and controlling supply and discharge is characterized in that both ends of the cylinder block in the axial direction are rotatably supported by the casing via bearings.
(実施例)
以下、本発明によるアキシャルピストンポンプ・モータ
の一実施例について図を参照しつつ説明する。(Example) Hereinafter, an example of an axial piston pump/motor according to the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図社おいて、1は内部に作動油室(A)が画成され
たケーシング、2はこのケーシング1の内部において回
転自在に装着されたリングブロックであり、この回転軸
線に沿う両端部において軸受3.4で軸支されている。In the Fig. 1 company, 1 is a casing in which a hydraulic oil chamber (A) is defined, 2 is a ring block rotatably mounted inside this casing 1, and both ends along the axis of rotation are It is pivotally supported by a bearing 3.4.
また、ケーシング1には回転軸線に向かって平行にかつ
円周方向に複数のピストン作動油室2aが設けられてい
て、これらピストン作動油室2aのそれぞれに嵌装され
てピストン5が回転軸線に平行方向に摺動自在である。Furthermore, a plurality of piston hydraulic oil chambers 2a are provided in the casing 1 in parallel to the rotational axis and in the circumferential direction, and the piston 5 is fitted into each of these piston hydraulic oil chambers 2a so that the piston 5 is aligned with the rotational axis. It is slidable in parallel directions.
実施例の場合、ピストン5の個数は円周方向に7つのも
のが等間隔に配置されている。各ピストン5はその往復
摺動によって一方端部が上記ピストン油室2a内の油を
加圧してポンプ作用が行なえるようになっており、各ピ
ストン5の先端部すなわち他方端部においては、一方端
部の外径よりも大きいヘッド部5aが形成されている。In the case of the embodiment, seven pistons 5 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. One end of each piston 5 pressurizes the oil in the piston oil chamber 2a by reciprocating sliding, and a pumping action can be performed. A head portion 5a having a larger outer diameter than the end portion is formed.
6は斜板でありその前面6aに円筒体7が一体的に形成
されている。斜板6の回転軸線はシリンダブロック2の
回転軸線に対し角度θだけ傾斜している。ケーシング1
の斜面B上にはラジアル軸受8が設けられ、このラジア
ル軸受8はケーシング1に固定されたアウタレース8a
と前記円筒体7が嵌着され回転自在なインナーレース8
bを有する。Reference numeral 6 denotes a swash plate, and a cylindrical body 7 is integrally formed on the front surface 6a of the swash plate. The axis of rotation of the swash plate 6 is inclined at an angle θ with respect to the axis of rotation of the cylinder block 2. Casing 1
A radial bearing 8 is provided on the slope B of the outer race 8a fixed to the casing 1.
and an inner race 8 into which the cylindrical body 7 is fitted and is rotatable.
It has b.
従って斜板6はケーシング1にラジアル軸受8を介して
回転自在に支持されている。Therefore, the swash plate 6 is rotatably supported by the casing 1 via the radial bearing 8.
前記各ピストン5のヘッド部5aは、斜板6の背面6b
に係合する前面5bおよび後述するリテーナ9の前面9
aに係合する背面5Cを有する。The head portion 5a of each piston 5 is connected to the back surface 6b of the swash plate 6.
A front surface 5b that engages with the front surface 5b and a front surface 9 of a retainer 9 to be described later.
It has a back surface 5C that engages with a.
この前面5aおよび背面5bは前記角度θすなわち斜板
6の傾斜角θに等しい勾配を持つ円錐面をそれぞれ有す
る。ヘッド部5aの外径部5dは球面の一部から構成さ
れている。シリンダブロック2の回転軸線と斜板6.の
回転軸線との交点Oはヘッド部5aにおける外径部5d
を構成する球面の中心を結ぶ面C上に配置している。9
はリテーナであり、各ピストン5の挿通される孔9bが
それぞれ設けられている。リテーナ9の前面9aには円
筒体10が一体的に形成されている。リテーナ9は各ピ
ストンヘッド5aの前面5bおよび背面5Cの円錐面と
斜板6の背面6bおよびリテーナ9の前面9aとがそれ
ぞれ線接触で係合するよう斜板6に一体的に取り付けら
iている。この取付けは円筒体7と円筒体10とをビン
11で連結することにより行っている。従ってリテーナ
9はピストンヘッド5aの斜板からの離脱を防止する。The front surface 5a and the rear surface 5b each have a conical surface having a slope equal to the angle .theta., that is, the inclination angle .theta. of the swash plate 6. The outer diameter portion 5d of the head portion 5a is formed from a part of a spherical surface. The rotational axis of the cylinder block 2 and the swash plate 6. The intersection point O with the axis of rotation is the outer diameter portion 5d of the head portion 5a.
It is placed on the plane C that connects the centers of the spherical surfaces that make up the spherical surface. 9
A retainer is provided with a hole 9b through which each piston 5 is inserted. A cylindrical body 10 is integrally formed on the front surface 9a of the retainer 9. The retainer 9 is integrally attached to the swash plate 6 so that the conical surfaces of the front surface 5b and rear surface 5C of each piston head 5a are engaged with the rear surface 6b of the swash plate 6 and the front surface 9a of the retainer 9 in line contact, respectively. There is. This attachment is performed by connecting the cylindrical body 7 and the cylindrical body 10 with a pin 11. Therefore, the retainer 9 prevents the piston head 5a from coming off the swash plate.
なお、ピストンヘッド5aと斜板6およびリテーナ9と
の係合部形状は実施例のように線接触なるものに限らず
、点接触となるものであってもよい。12は斜板6に設
けられた係合部としてのピンであり、ビン12は隣り合
うピストンヘッド部5a同士の間でそれらの外径部5d
に係合するよう斜板6とリテーナ9とに両端部のそれぞ
れが一体に結合されている。外径部5dは球面の一部で
あるので、ビン12と外径部5dは点接触で係合する。Note that the shape of the engagement portion between the piston head 5a, the swash plate 6, and the retainer 9 is not limited to a line contact as in the embodiment, but may be a point contact. Reference numeral 12 designates a pin as an engaging portion provided on the swash plate 6, and the pin 12 is inserted between adjacent piston head portions 5a at their outer diameter portions 5d.
Both ends of the swash plate 6 and the retainer 9 are integrally connected to each other so as to engage with the swash plate 6 and the retainer 9. Since the outer diameter portion 5d is a part of the spherical surface, the bottle 12 and the outer diameter portion 5d engage with each other through point contact.
13はケーシング1に軸受14を介して回転自在に支持
された回転軸であり、その内部端13aはシリンダブロ
ック2にスプライン結合されている。この回転軸13と
しては、実施例の装置が油圧ポンプとして用いられる場
合は電動機の出力軸として、または油圧モータとして用
いられる場合は発動機等に対する入力軸となる。A rotary shaft 13 is rotatably supported by the casing 1 via a bearing 14, and its inner end 13a is splined to the cylinder block 2. This rotating shaft 13 serves as an output shaft of an electric motor when the device of the embodiment is used as a hydraulic pump, or as an input shaft for a motor or the like when used as a hydraulic motor.
再び、上記ケーシング1において、このケーシング1は
第3図におけるアクチュエータA等に連通ずる2つの油
圧ポートPL、P2を有している。Again, the casing 1 has two hydraulic ports PL and P2 communicating with the actuator A etc. in FIG. 3.
これら両油圧ポートPI、P2はいずれか一方が吸入側
として用いられるときは、他方が吐出側となる。また、
図中P3は図示せぬ油圧源に連通ずる油圧源ポートであ
る。When one of these hydraulic ports PI and P2 is used as a suction side, the other is used as a discharge side. Also,
In the figure, P3 is a hydraulic power source port that communicates with a hydraulic power source (not shown).
一方、上記シリンダブロック2とケーシング1との間に
はこれら両部材に結合される形でピントル弁15が介装
され、このピントル弁15の一方端部にはシリンダブロ
ック2の内部に設けられたピストン油室2aに連通ずる
一対の油通路15aを有し、他方端部にはケーシングの
吸入および吐出各地圧ボートP1、P2に連通ずる一対
の油通路15bを有し、これら両通路15a、15b同
士が連絡油通路15cによって連通している。そして、
油通路15aの両側外周においては、それぞれ一対の圧
力バランス用環状溝15dが設けられている(第2図(
a)、(b)参照)。各ピストン油室2aの流入出口お
よびピストン弁15aの一対の油通路15aは、それぞ
れシリンダブロック2の軸方向略中央部で開口している
。On the other hand, a pintle valve 15 is interposed between the cylinder block 2 and the casing 1 so as to be connected to both of these members, and one end of the pintle valve 15 is provided inside the cylinder block 2. It has a pair of oil passages 15a communicating with the piston oil chamber 2a, and has a pair of oil passages 15b communicating with the suction and discharge pressure boats P1 and P2 of the casing at the other end, both passages 15a, 15b. They communicate with each other through a communication oil passage 15c. and,
A pair of pressure balancing annular grooves 15d are provided on the outer periphery of both sides of the oil passage 15a (see FIG. 2).
(see a), (b)). The inflow/outlet of each piston oil chamber 2a and the pair of oil passages 15a of the piston valve 15a are each opened at approximately the center of the cylinder block 2 in the axial direction.
つぎに、上記実施例をポンプとして使用する場合の作用
について説明する。電動機から回転入力が付与されると
、この回転は出力軸13を介してシリンダブロック2に
伝達される。これに連動してピストン5の各々および斜
板6も出力軸13の周りを公転回転する・。これにより
ポートPI、P2のうちの一方から流体が吸入され、他
方のポートから高圧流体が吐出される。このとき、吸入
ポート側に接続した各ピストン5は、負圧によりあるい
はポートP3を介してケーシング1内に接続される高圧
油により、斜板6と反対側に押される。しかし、リテー
ナ9がピストンヘッド5aの斜板からの離脱を防止する
ので正常運転が維持される。Next, the operation when the above embodiment is used as a pump will be explained. When rotation input is applied from the electric motor, this rotation is transmitted to the cylinder block 2 via the output shaft 13. In conjunction with this, each of the pistons 5 and the swash plate 6 also revolve around the output shaft 13. As a result, fluid is sucked in from one of ports PI and P2, and high-pressure fluid is discharged from the other port. At this time, each piston 5 connected to the suction port side is pushed toward the side opposite to the swash plate 6 by negative pressure or by high pressure oil connected to the inside of the casing 1 via port P3. However, since the retainer 9 prevents the piston head 5a from coming off the swash plate, normal operation is maintained.
また、このとき、吸入ポート側に接続した各ピストン5
、リテーナ9、円筒体10、斜板6および円筒体7を介
してラジアル軸受8のインナーレース8bに引張り力が
作用するが、ラジアル軸受8はスラスト荷重も受けるこ
とができるので斜板6の浮き上がり現象は生じない。し
たがって円滑な運転が行なえる。また、ピストン5と斜
板6は共に回転軸13の周りを公転回転するので、ピス
トンヘッド5aの両円錐面と斜板6およびリテーナ9と
はそれぞれころがり接触することになる。したがって接
触面の摩滅がないので強制潤滑の必要がない。またビン
12又は凹曲面10aとピストンヘッド5aとが係合し
ているので、ピストンヘッド5aと斜板は所定位置関係
が保持される。したがって、電動モータの出力軸13の
回転方向を急激かつ頻繁に反転するような場合であって
もピストンヘッド5aと斜板6との間に、すべりが発生
しない。したがって高い効率を得る。Also, at this time, each piston 5 connected to the suction port side
A tensile force acts on the inner race 8b of the radial bearing 8 through the retainer 9, the cylinder 10, the swash plate 6, and the cylinder 7, but since the radial bearing 8 can also receive thrust loads, the swash plate 6 does not rise. No phenomenon occurs. Therefore, smooth operation can be performed. Further, since both the piston 5 and the swash plate 6 revolve around the rotating shaft 13, both conical surfaces of the piston head 5a come into rolling contact with the swash plate 6 and the retainer 9, respectively. Therefore, there is no need for forced lubrication because there is no wear on the contact surfaces. Further, since the piston head 5a is engaged with the pin 12 or the concave curved surface 10a, a predetermined positional relationship between the piston head 5a and the swash plate is maintained. Therefore, even if the direction of rotation of the output shaft 13 of the electric motor is rapidly and frequently reversed, no slipping occurs between the piston head 5a and the swash plate 6. Therefore high efficiency is obtained.
また、吐出側のポートP’l(又はP2)に連通してい
る各ピストン作動油室2a内のピストン5は高圧油によ
り押圧され、シリンダブロック2はそのピストン押圧反
力を受けて第4図に示した矢印Qと同方向に回転する。Further, the piston 5 in each piston hydraulic oil chamber 2a communicating with the discharge side port P'l (or P2) is pressed by high pressure oil, and the cylinder block 2 receives the piston pressing reaction force as shown in FIG. It rotates in the same direction as arrow Q shown in .
しかし、その回転角は、シリンダブロック2が両端支持
されているので、極わずかであり、かつ、シリンダブロ
ック2の上記矢印Q方向についての回転中心はシリンダ
ブロック2の軸方向略中央となるので油通路15aの開
口位置と一致する。したがって、油通路15aの開口部
とピストン作動油室2aの開口部との間に生じる偏向隙
間は極わずかであり、漏れも極微量となる。また、上記
回転角が微少であるので、こじれない円滑な運転が得ら
れる。However, since the cylinder block 2 is supported at both ends, the rotation angle is very small, and the rotation center of the cylinder block 2 in the direction of the arrow Q is approximately at the center of the cylinder block 2 in the axial direction. This coincides with the opening position of the passage 15a. Therefore, the deflection gap generated between the opening of the oil passage 15a and the opening of the piston hydraulic oil chamber 2a is extremely small, and the amount of leakage is also extremely small. Furthermore, since the rotation angle is very small, smooth operation without any complications can be obtained.
また、シリンダブロック2が両端支持されているので、
回転軸13のシリンダブロックへの着脱が容易であり、
したがって、電動モータの出力軸を上記回転軸13とし
て直接用いることが容易となる。In addition, since the cylinder block 2 is supported at both ends,
The rotating shaft 13 can be easily attached to and detached from the cylinder block,
Therefore, it becomes easy to directly use the output shaft of the electric motor as the rotating shaft 13.
なお、前述の実施例では、シリンダブロック2の一方端
側をケーシング1に支持する構成として、シリンダブロ
ック2の内径部とピントル弁15の外径部との間に軸受
3を設けたものを図示したが、シリンダブロック2の一
方端外径近傍とケーシング1内周との間に直接軸受を入
れてもよい。In addition, in the above-mentioned embodiment, a bearing 3 is provided between the inner diameter part of the cylinder block 2 and the outer diameter part of the pintle valve 15 as a structure in which one end side of the cylinder block 2 is supported by the casing 1. However, a bearing may be directly inserted between the vicinity of the outer diameter of one end of the cylinder block 2 and the inner circumference of the casing 1.
(発明の効果)
上記したことから理解されるように、本発明によるアキ
シャルピストンポンプ・モータはピントル弁とシリンダ
ブロックとの間からの漏れが極微量となる。従って近年
提言されている航空機の舵面制御システムにおける油圧
ポンプに必要とされる要件を満足する。(Effects of the Invention) As understood from the above, the axial piston pump/motor according to the present invention has an extremely small amount of leakage between the pintle valve and the cylinder block. Therefore, it satisfies the requirements for hydraulic pumps in aircraft control surface control systems that have been proposed in recent years.
第1図(al、(blは本発明によるアキシャルピスト
ンポンプ・モータの一実施例の全体断面図とピストンヘ
ッドおよびこれに対する係合部同士の取り合いを示す断
面図、第2図(a)、fb)は第1図fa)のY、−Y
、線およびYz−Yz線による分配弁のそれぞれ断面図
、第3図および第4図は従来例の概略図である。
1・・・・・・ケーシング、
2・・・・・・シリンダブロック、
2a・・・・・・ピストン油室、
5・・・・・・ピストン
5a・・・・・・ピストンヘッド、
6・・・・・・斜板、
8・・・・・・ラジアル軸受、
9・・・・・・リテーナ、
12(10a)・・・・・・係合部、
13・・・・・・回転軸、
15・・・・・・ピントル弁、
15a、15b、15 c −−−−−・油通路、15
d・・・・・・圧力バランス用環状溝。Fig. 1 (al, (bl) is an overall cross-sectional view of an embodiment of the axial piston pump/motor according to the present invention, a cross-sectional view showing the piston head and the engagement of the engaging portions thereof, Fig. 2 (a), fb ) is Y, -Y in Figure 1 fa)
3 and 4 are cross-sectional views of the distribution valve taken along the line , and the Yz-Yz line, respectively, and are schematic views of the conventional example. 1...Casing, 2...Cylinder block, 2a...Piston oil chamber, 5...Piston 5a...Piston head, 6. ... Swash plate, 8 ... Radial bearing, 9 ... Retainer, 12 (10a) ... Engagement part, 13 ... Rotating shaft , 15...pintle valve, 15a, 15b, 15c----oil passage, 15
d... Annular groove for pressure balance.
Claims (2)
動油室への流体の給排を分配制御するピントル弁を有す
るアキシャルピストンポンプ・モータにおいて、シリン
ダブロックの軸方向両端部をそれぞれ軸受を介してケー
シングに回転自在に支持したことを特徴とするアキシャ
ルピストンポンプ・モータ。(1) In an axial piston pump/motor that has a pintle valve that distributes and controls the supply and discharge of fluid to the piston hydraulic oil chamber at approximately the center of the cylinder block in the axial direction, both axial ends of the cylinder block are connected via bearings. An axial piston pump motor characterized by being rotatably supported in a casing.
結したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のア
キシャルピストンポンプ・モータ。(2) The axial piston pump motor according to claim 1, wherein an output shaft of an electric motor is directly connected to the cylinder block.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60218644A JPS6258065A (en) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | Axial piston pump/motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60218644A JPS6258065A (en) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | Axial piston pump/motor |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60175424A Division JPS6235082A (en) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | Rotary swash plate type axial piston pump-motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6258065A true JPS6258065A (en) | 1987-03-13 |
Family
ID=16723177
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60218644A Pending JPS6258065A (en) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | Axial piston pump/motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6258065A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010150992A (en) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Toyota Industries Corp | Axial piston pump |
JP2010150991A (en) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Toyota Industries Corp | Axial piston pump |
JP2010150990A (en) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Toyota Industries Corp | Axial piston pump |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP60218644A patent/JPS6258065A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010150991A (en) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Toyota Industries Corp | Axial piston pump |
JP2010150990A (en) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Toyota Industries Corp | Axial piston pump |
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