斜板式活塞泵的制作方法
斜板式活塞泵的制作方法
【专利摘要】斜板式活塞泵包括：多个活塞；缸体单元，其具有用于多个容纳活塞的缸体；斜板，其随着缸体单元的旋转使活塞进行往复移动，以使得缸体的容积室扩大或缩小；施力机构，其向偏转角增大的方向对斜板施力；第一控制销，其根据第一载荷压力向偏转角减小的方向驱动斜板；以及第二控制销，其根据第二载荷压力向偏转角减小的方向驱动斜板。第一控制销和第二控制销以串行排列的方式相结合。
【专利说明】斜板式活塞泵
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种能够根据载荷压力改变排出容量的斜板式活塞泵。
【背景技术】
[0002]在小型挖掘机等作业设备中，斜板式活塞泵由发动机驱动。进行各种作业的液压致动器借助自活塞泵排出的工作油被驱动。即使液压致动器的载荷压力变化，斜板式活塞泵的动力也被控制为大致恒定。由此，能够抑制发动机的旋转变动。
[0003]JP2001-3853A和JP2002-202063A公开了一种斜板式活塞泵，该斜板式活塞泵包括跟根据载荷压力而相应地移动的控制销(控制活塞、偏转致动器)，且利用该控制销使斜板偏转。
[0004]小型挖掘机等作业设备搭载有空气调节装置(空调)。在发动机驱动配置于空气调节装置的压缩机的情况下，消耗发动机的动力的因素增加。由此，需要具备根据空气调节装置的工作相应地使斜板偏转的控制销。因而，控制销的个数增加，从而斜板式活塞泵大型化。
【发明内容】
_5] 发明要解决的问题
[0006]该发明的目的在于抑制根据多个载荷压力而相应移动的斜板式活塞泵大型化。_7] 用于解决问题的方案
[0008]根据本发明的某实施方式，提供一种斜板式活塞泵，其能够根据载荷压力改变排出容量，其中，该斜板式活塞泵包括:多个活塞；缸体单元，其具有多个用于容纳活塞的缸体；斜板，其随着缸体单元的旋转使活塞进行往复移动，以使得缸体的容积室扩大或缩小；施力机构，其向偏转角增大的方向对斜板施力；第一控制销，其根据第一载荷压力向偏转角减小的方向驱动斜板；以及第二控制销，其根据第二载荷压力向偏转角减小的方向驱动斜板；第一控制销和第二控制销以串行排列的方式相结合。
[0009]以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式、本发明的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明的实施方式的活塞泵的剖视图。
[0011]图2是放大示出图1的一部分的剖视图。
[0012]图3A是表示活塞泵的动作的剖视图。
[0013]图3B是表示活塞泵的动作的剖视图。
[0014]图4是表示活塞泵的排出压力与排出流量之间的关系的特性图。
【具体实施方式】
[0015]以下，根据【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。[0016]图1是本发明的实施方式的活塞泵的剖视图。图2是放大示出图1的一部分的剖视图。泵机组100搭载于例如小型挖掘机等作业设备，由未图示的发动机驱动。在该作业设备上搭载有未图示的空气调节装置(空调)，配置于该空气调节装置的未图示的压缩机由发动机驱动。
[0017]发动机的动力在主活塞泵1、副活塞泵80以及配置于空气调节装置的压缩机中被消耗。如下所述，主活塞泵I通过根据上述构件的动力消耗的变化改变其排出容量(排量)，由此将动力消耗的合计值保持为大致恒定。
[0018]主斜板式活塞泵I和副斜板式活塞泵80并列地设于泵机组100的旋转轴线O上。
[0019]在副活塞泵80的外壳81内容纳有未图示的缸体单元、相对于缸体单元往复移动的多个活塞、活塞所追随的斜板。发动机的旋转借助轴5和轴82传递到缸体单元。若缸体单元旋转，则活塞相对于缸体单元进行往复移动。由此，来自未图示的油箱的工作流体(工作油)借助配管被吸入到利用活塞划分而成的容积室。而且，自容积室向排出口排出的工作流体借助配管被引导向流体压致动器(液压缸、液压马达)。
[0020]在主活塞泵I的外壳2内容纳有缸体单元3、相对于缸体单元3进行往复移动的多个活塞8以及活塞8所追随的斜板4。缸体单元3经由轴5自发动机传递旋转。若缸体单元3旋转,则活塞8相对于缸体单元3进行往复移动。由此,来自未图示的油箱的工作流体经由配管被吸入到利用活塞8划分而成的容积室7。而且，自容积室7向排出口排出的工作流体经由配管被引导向流体压致动器(液压缸体、液压马达)。
[0021]以下，说明主活塞泵I的结构。
[0022]外壳2具有有底筒状的泵壳体50和盖状的泵盖70。在它们的内侧容纳有缸体单元3和斜板4等。泵盖70利用未图示的多个螺栓而紧固于泵壳体50。
[0023]缸体单元3被经由轴5驱动而旋转。轴5的一端自泵盖70向外部延伸设置，用于传递作为动力源而设置的发动机的旋转。轴5借助轴承12支承于泵壳体50，并且借助轴承11支承于泵盖70。
[0024]在缸体单元3上，与旋转轴O大致平行地配置有多个缸体6。缸体6以恒定间隔地并列设置于以旋转轴O为中心的大致同一圆周上。
[0025]活塞8以能够滑动的方式分别插入到缸体6内，缸体6与活塞8之间被划分出容积室7。活塞8的一端自缸体单元3突出，并借助与斜板4接触的导向板9被支承。若缸体单元3旋转，则各活塞8追随于斜板4进行往复移动，使容积室7扩大或缩小。
[0026]泵壳体50包括:底部50A，其形成有用于向容积室7供排工作流体的通路；以及侧壁部50B，其呈筒状，并包围缸体单元3等。
[0027]在泵壳体50的底部50A设有与缸体单元3滑动接触的配流盘15。在配流盘15上形成有与各容积室7连通的未图示的吸入口和排出口。在泵壳体50的底部50A形成有与吸入口和排出口连通的未图示的供排通路。
[0028]在活塞泵I中，随着缸体单元3旋转一圈，各活塞8在缸体6内进行一次往复移动。在缸体6的容积室7扩张的吸入过程中，油箱的工作流体经由配管和泵壳体50内的通路自吸入口被吸入到各容积室7。另外，在缸体6的容积室7收缩的排出过程中，自各容积室7向排出口排出的工作流体经由泵壳体50内的通路和配管被引导向流体压致动器。
[0029]由于将活塞泵I的排出容量设为可变，因此，斜板4借助轴承13以能够偏转的方式支承于泵盖70。轴承13设于泵盖70。
[0030]作为向使偏转角增大的方向对斜板4施力的施力机构，在泵壳体50与斜板4之间夹设有第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22。
[0031]线圈状的第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22夹设在安装于泵壳体50的保持器23与安装于斜板4的保持器24之间。保持器23能够在工作流体压的作用下位移。保持器23的初始位置能够借助调整器25进行调整。
[0032]第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22的线材的卷绕直径不同，在卷绕直径较大的第一偏转弹簧21的内侧配置有卷绕直径较小的第二偏转弹簧22。如图1所示，在斜板4的偏转角达到最大的情况下，卷绕直径较大的第一偏转弹簧21以被压缩后的状态夹设在保持器23、24之间。另一方面，卷绕直径较小的第二偏转弹簧22以其一端离开保持器24的状态夹设。由此，在斜板4偏转至超过预定角度的情况下，仅第一偏转弹簧21被压缩。另外，在斜板4处于预定角度以内的情况下，第二偏转弹簧22的两端与保持器23、24抵接，除了第一偏转弹簧21以外,第二偏转弹簧22也被压缩。由此，施加于斜板4的弹簧力根据斜板的偏转角而阶段性地增大。
[0033]控制销设有3个，该控制销通过克服第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22的弹簧力按压斜板4来控制活塞泵I的排出容量。三个控制销包括:主控制销(未图示)，其将主活塞泵I的排出压力作为载荷压力而导入；第一控制销31，其将副活塞泵80的排出压力作为第一载荷压力而导入；以及第二控制销32，其在空气调节装置工作时将先导压力作为第二载荷压力而导入。
[0034]主控制销与第一控制销31和第二控制销32并列配置，并设于第一控制销31和第二控制销32的附近。
[0035]圆柱状的主控制销以能够滑动的方式插入形成于泵壳体50的主缸体，且一端与斜板4抵接。在主缸体与主控制销之间划分出未图示的主压力室。活塞泵I的排出压力被导入到主压力室内。主控制销利用端面所承受的活塞泵I的排出压力按压斜板4。斜板4在主控制销的作用下被克服第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22而按压,从而向偏转角减小的方向被驱动。
[0036]第一控制销31和第二控制销32形成为各自的外径不同的圆柱状。第一控制销31的外径形成为小于第二控制销32的外径。
[0037]第一控制销31和第二控制销32在同一轴线上串行排列，且彼此相结合。第一控制销31和第二控制销32可以形成为一体，也可以单独形成并借助相结合构件相结合。
[0038]由于第一控制销31和第二控制销32串行配置，因此，相比于第一控制销和第二控制销并列配置的构造，能够减小用于容纳第一控制销31和第二控制销32的圆周方向上的空间。因而，能够使泵壳体50小型化，从而能够提高泵机组100搭载于作业设备的搭载性倉泛。
[0039]在泵壳体50的侧壁部50B上，利用机械加工分别形成有供第一控制销31以能够滑动的方式插入的小径孔51和供第二控制销32以能够滑动的方式插入的大径孔52。由于在泵盖70被组装前的状态下，泵壳体50的与斜板4相对的部位开放，因此，能够利用机械加工分别形成小径孔51和大径孔52。
[0040]在小径孔51与第一控制销31之间划分出第一压力室41。第一控制销31的端面是与第一压力室41面对的承压面31A。
[0041]在泵壳体50的侧壁部50B上形成有向第一压力室41开口的通孔57。副活塞泵80的排出压力经由通孔87、57被导入到第一压力室41内。第一控制销31在承压面31A所承受的活塞泵80的排出压力的作用下向图1中的右方移动。
[0042]在大径孔52与第二控制销32之间划分出第二压力室42。第二控制销32的端面(环状台阶部)是与第二压力室42面对的承压面32A。
[0043]在泵壳体50的侧壁部50B形成有向第二压力室42开口的通孔58。在先导压力经由通孔58导入到第二压力室42内。第二控制销32在承压面32A所承受的先导压力的作用下向图1中的右方移动。
[0044]由于在第二控制销32的端部形成有小径部32B，因此，通孔58的开口部无法完全地被封堵(参照图2)。
[0045]第二压力室42经由通孔58和配管而连接于先导泵。在该配管上夹设有未图示的切换阀。切换阀在空气调节装置工作时将先导泵的排出压力作为先导压力引导至第二压力室42，在空气调节装置停止工作时将油箱压力作为先导压力引导至第二压力室42。
[0046]当被引导至第一压力室41和第二压力室42的载荷压力分别上升时，第一控制销31和第二控制销32向图1中的右方移动。于是，第二控制销32的顶端部自大径孔52阶段性地突出，借助安装于斜板4的从动件16向偏转角减小的方向驱动斜板4(参照图2)。
[0047]斜板4保持在主控制销的推力、第一控制销31的推力以及第二控制销32的推力的合力相对于第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22的弹簧力平衡的偏转角度。
[0048]图3A是表示斜板4的偏转角为最大值Θ max的最大偏转时的状态的剖视图。在最大偏转时，第一控制销31和第二控制销32位于图3A中的左方。
[0049]若被引导至第一压力室41和第二压力室42的载荷压力升高，第一控制销31和第二控制销32阶段性地向图3A中的右方移动，借助安装于斜板4的从动件16向偏转角减小的方向驱动斜板4。
[0050]图3B是表示斜板4的偏转角为最小值Θ min的最小偏转时的状态的剖视图。在最小偏转时，第一控制销31和第二控制销32位于图3B中的右方。
[0051]图4是表示活塞泵I的排出压力(载荷压力)与排出流量(排量)之间的关系的特性图。
[0052]目标特性⑴是驱动主活塞泵I的发动机的输出为恒定值的双曲线，设定为活塞泵I的排出压力和排出流量的积恒定。实际的设置特性(2)与目标特性(I)近似地设定，由线段AB和线段BC构成。在点A处，斜板4的偏转角为最大。在点A到点B之间，斜板4仅利用第一偏转弹簧21被压缩。在点B到点C之间，斜板4利用第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22这两方被压缩。即，线段AB的特性仅由第一偏转弹簧21的弹簧力限定。线段BC的特性由第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22的弹簧力的合力限定。
[0053]根据活塞泵I的排出压力而工作的主控制销在与第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22的弹簧力平衡的位置使斜板4偏转。由此，能够将驱动活塞泵I所需要的动力控制为大致恒定。
[0054]目标特性(3)是分别驱动主活塞泵I和副活塞泵80的发动机的输出为恒定值的双曲线。目标特性(3)设定为活塞泵I的排出压力和排出流量的积相比于目标特性(I)仅减小副活塞泵80的载荷量。实际的设置特性(4)与目标特性(3)近似地设定，由线段DE和线段EF构成。在点D处，斜板4的偏转角最大。在点D到点E之间，斜板4仅利用第一偏转弹簧21被压缩。在点E到点F之间,斜板4利用第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22这两方被压缩。
[0055]根据副活塞泵80的排出压力而移动的第一控制销31借助第二控制销32按压斜板4。斜板4在与第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22的弹簧力平衡的位置偏转。在这样的设置特性(4)中，与设置特性(2)相同，根据主活塞泵I的排出压力而工作的主控制销在与第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22的弹簧力平衡的位置使斜板4偏转。由此，分别驱动活塞栗I和活塞栗80的动力被控制为大致恒定。
[0056]目标特性(5)是分别驱动主活塞泵1、副活塞泵80和空气调节装置的压缩机的发动机的输出为恒定值的双曲线。目标特性(5)设定为活塞泵I的排出压力和排出流量的积相比于目标特性(I)仅减小副活塞泵80的载荷量与空气调节装置的压缩机的载荷量的合计值。实际的设置特性(6)与目标特性(5)近似地设定，由线段GH和线段HI构成。在点G处，斜板4的偏转角最大。在点G到点H之间，斜板4仅利用第一偏转弹簧21被压缩。在点H到点I之间,斜板4利用第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22这两方被压缩。
[0057]根据副活塞泵80的排出压力而工作的第一控制销31和根据先导压力而工作的第二控制销32按压斜板4。斜板4在与第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22的弹簧力平衡的位置偏转。在这样的设置特性出)中，与设置特性(2)相同，根据主活塞泵I的排出压力而工作的主控制销在与第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22的弹簧力平衡的位置使斜板4偏转。由此，分别驱动活塞泵1、活塞泵80和空气调节装置的压缩机的动力被控制为大致恒定。
[0058]如上所述，主活塞泵I的排出容量被调整为，即使主活塞泵1、副活塞泵80、及空气调节装置所具有的压缩机的载荷变动，也能够使动力消耗保持为大致恒定。因而，能够抑制发动机的旋转变动。
[0059]以下，说明本发明的主旨和作用、效果。
[0060]能够根据载荷压力改变排出容量的斜板式活塞泵I包括:多个活塞8 ;缸体单元3，其具有用于多个用于容纳活塞8的缸体6 ;斜板4，其随着缸体单元3的旋转使活塞8进行往复移动，以使得缸体6的容积室7扩大、缩小；第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22，其向偏转角增大的方向对斜板4施力；第一控制销31，其根据活塞泵80的排出压力向偏转角减小的方向驱动斜板4 ;以及第二控制销32，其根据先导压力向偏转角减小的方向驱动斜板4。而且，第一控制销31和第二控制销32以串行排列的方式相结合。
[0061]由此，由于第一控制销31和第二控制销32在与第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22的力平衡的位置使斜板4偏转，因此，驱动活塞泵I的动力根据活塞泵80的排出压力和先导压力而控制。而且，由于第一控制销31和第二控制销32以串行排列的方式配置，因此，能够抑制由容纳第一控制销31和第二控制销32的空间所导致的泵壳体50大型化。由此，能够同时实现根据多个载荷压力控制活塞泵I的动力消耗和抑制活塞泵I的大型化。
[0062]斜板式活塞泵I包括外壳2,该外壳2容纳缸体单兀3、活塞8、斜板4、第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22、第一控制销31以及第二控制销32。外壳2具有:泵壳体50，其在同一轴线上形成有供第一控制销31以能够滑动的方式插入的小径孔51和供第二控制销32以能够滑动的方式插入的大径孔52 ；以及泵盖70，其设有将斜板4支承为能够偏转的轴承13。在第一控制销31与小径孔51之间划分出第一压力室41，活塞泵80的排出压力被引导至第一压力室41。在第二控制销32与大径孔52之间划分出第二压力室42，先导压力被引导至该第二压力室42。
[0063]由此，由于在安装泵盖70之前，泵壳体50的与斜板4相对的部位开放，因此，能够利用机械加工分别形成小径孔51和大径孔52。而且，由于第一控制销31容纳在形成于泵壳体50的小径孔51，第二控制销32容纳在形成于泵壳体50的大径孔52，因此，能够削减部件个数，能够抑制活塞泵I的大型化。
[0064]另外，在上述实施方式中，以活塞泵I作为使在各容积室7中被加压的工作流体自一个排出口排出的单连式(单流型)的泵进行了说明，但并不限定于此，还可以是使在各容积室中被加压的工作流体自两个以上的排出口排出的多连式泵。
[0065]以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式仅示出了本发明的应用例的一部分，其宗旨并不在于将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构。
[0066]本申请基于2011年11月25日向日本国特许厅申请的日本特愿2011-257643主张优先权，该申请的全部内容通过参照编入到本说明书中。
【权利要求】
1.一种斜板式活塞泵，其能够根据载荷压力改变排出容量，其中， 该斜板式活塞泵包括: 多个活塞； 缸体单元，其具有多个用于容纳上述活塞的缸体； 斜板，其随着上述缸体单元的旋转使上述活塞进行往复移动，以使得上述缸体的容积室扩大或缩小； 施力机构，其向偏转角增大的方向对上述斜板施力； 第一控制销，其根据第一载荷压力向偏转角减小的方向驱动上述斜板；以及 第二控制销，其根据第二载荷压力向偏转角减小的方向驱动上述斜板； 上述第一控制销和上述第二控制销以串行排列的方式相结合。
2.根据权利要求1所述的斜板式活塞泵，其中， 该斜板式活塞泵还包括外壳，该外壳用于容纳上述缸体单元、上述活塞、上述斜板、上述施力机构、上述第一控制销及上述第二控制销， 上述外壳包括:泵壳体，其在同一轴线上形成有上述第一控制销以能够滑动的方式插入的小径孔和上述第二控制销以能够滑动的方式插入的大径孔；以及泵盖，其设有将上述斜板支承为能够偏转的轴承； 在上述第一控制销与上述小径孔之间划分出第一压力室，上述第一载荷压力被引导至该第一压力室， 在上述第二控制销与上述大径孔之间划分出第二压力室，上述第二载荷压力被引导至该第二压力室。
【文档编号】F04B1/22GK103930673SQ201280055905
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2012年11月21日 优先权日:2011年11月25日
【发明者】岩名地哲也 申请人:萱场工业株式会社
【专利摘要】斜板式活塞泵包括：多个活塞；缸体单元，其具有用于多个容纳活塞的缸体；斜板，其随着缸体单元的旋转使活塞进行往复移动，以使得缸体的容积室扩大或缩小；施力机构，其向偏转角增大的方向对斜板施力；第一控制销，其根据第一载荷压力向偏转角减小的方向驱动斜板；以及第二控制销，其根据第二载荷压力向偏转角减小的方向驱动斜板。第一控制销和第二控制销以串行排列的方式相结合。
【专利说明】斜板式活塞泵
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种能够根据载荷压力改变排出容量的斜板式活塞泵。
【背景技术】
[0002]在小型挖掘机等作业设备中，斜板式活塞泵由发动机驱动。进行各种作业的液压致动器借助自活塞泵排出的工作油被驱动。即使液压致动器的载荷压力变化，斜板式活塞泵的动力也被控制为大致恒定。由此，能够抑制发动机的旋转变动。
[0003]JP2001-3853A和JP2002-202063A公开了一种斜板式活塞泵，该斜板式活塞泵包括跟根据载荷压力而相应地移动的控制销(控制活塞、偏转致动器)，且利用该控制销使斜板偏转。
[0004]小型挖掘机等作业设备搭载有空气调节装置(空调)。在发动机驱动配置于空气调节装置的压缩机的情况下，消耗发动机的动力的因素增加。由此，需要具备根据空气调节装置的工作相应地使斜板偏转的控制销。因而，控制销的个数增加，从而斜板式活塞泵大型化。
【发明内容】
_5] 发明要解决的问题
[0006]该发明的目的在于抑制根据多个载荷压力而相应移动的斜板式活塞泵大型化。_7] 用于解决问题的方案
[0008]根据本发明的某实施方式，提供一种斜板式活塞泵，其能够根据载荷压力改变排出容量，其中，该斜板式活塞泵包括:多个活塞；缸体单元，其具有多个用于容纳活塞的缸体；斜板，其随着缸体单元的旋转使活塞进行往复移动，以使得缸体的容积室扩大或缩小；施力机构，其向偏转角增大的方向对斜板施力；第一控制销，其根据第一载荷压力向偏转角减小的方向驱动斜板；以及第二控制销，其根据第二载荷压力向偏转角减小的方向驱动斜板；第一控制销和第二控制销以串行排列的方式相结合。
[0009]以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式、本发明的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明的实施方式的活塞泵的剖视图。
[0011]图2是放大示出图1的一部分的剖视图。
[0012]图3A是表示活塞泵的动作的剖视图。
[0013]图3B是表示活塞泵的动作的剖视图。
[0014]图4是表示活塞泵的排出压力与排出流量之间的关系的特性图。
【具体实施方式】
[0015]以下，根据【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。[0016]图1是本发明的实施方式的活塞泵的剖视图。图2是放大示出图1的一部分的剖视图。泵机组100搭载于例如小型挖掘机等作业设备，由未图示的发动机驱动。在该作业设备上搭载有未图示的空气调节装置(空调)，配置于该空气调节装置的未图示的压缩机由发动机驱动。
[0017]发动机的动力在主活塞泵1、副活塞泵80以及配置于空气调节装置的压缩机中被消耗。如下所述，主活塞泵I通过根据上述构件的动力消耗的变化改变其排出容量(排量)，由此将动力消耗的合计值保持为大致恒定。
[0018]主斜板式活塞泵I和副斜板式活塞泵80并列地设于泵机组100的旋转轴线O上。
[0019]在副活塞泵80的外壳81内容纳有未图示的缸体单元、相对于缸体单元往复移动的多个活塞、活塞所追随的斜板。发动机的旋转借助轴5和轴82传递到缸体单元。若缸体单元旋转，则活塞相对于缸体单元进行往复移动。由此，来自未图示的油箱的工作流体(工作油)借助配管被吸入到利用活塞划分而成的容积室。而且，自容积室向排出口排出的工作流体借助配管被引导向流体压致动器(液压缸、液压马达)。
[0020]在主活塞泵I的外壳2内容纳有缸体单元3、相对于缸体单元3进行往复移动的多个活塞8以及活塞8所追随的斜板4。缸体单元3经由轴5自发动机传递旋转。若缸体单元3旋转,则活塞8相对于缸体单元3进行往复移动。由此,来自未图示的油箱的工作流体经由配管被吸入到利用活塞8划分而成的容积室7。而且，自容积室7向排出口排出的工作流体经由配管被引导向流体压致动器(液压缸体、液压马达)。
[0021]以下，说明主活塞泵I的结构。
[0022]外壳2具有有底筒状的泵壳体50和盖状的泵盖70。在它们的内侧容纳有缸体单元3和斜板4等。泵盖70利用未图示的多个螺栓而紧固于泵壳体50。
[0023]缸体单元3被经由轴5驱动而旋转。轴5的一端自泵盖70向外部延伸设置，用于传递作为动力源而设置的发动机的旋转。轴5借助轴承12支承于泵壳体50，并且借助轴承11支承于泵盖70。
[0024]在缸体单元3上，与旋转轴O大致平行地配置有多个缸体6。缸体6以恒定间隔地并列设置于以旋转轴O为中心的大致同一圆周上。
[0025]活塞8以能够滑动的方式分别插入到缸体6内，缸体6与活塞8之间被划分出容积室7。活塞8的一端自缸体单元3突出，并借助与斜板4接触的导向板9被支承。若缸体单元3旋转，则各活塞8追随于斜板4进行往复移动，使容积室7扩大或缩小。
[0026]泵壳体50包括:底部50A，其形成有用于向容积室7供排工作流体的通路；以及侧壁部50B，其呈筒状，并包围缸体单元3等。
[0027]在泵壳体50的底部50A设有与缸体单元3滑动接触的配流盘15。在配流盘15上形成有与各容积室7连通的未图示的吸入口和排出口。在泵壳体50的底部50A形成有与吸入口和排出口连通的未图示的供排通路。
[0028]在活塞泵I中，随着缸体单元3旋转一圈，各活塞8在缸体6内进行一次往复移动。在缸体6的容积室7扩张的吸入过程中，油箱的工作流体经由配管和泵壳体50内的通路自吸入口被吸入到各容积室7。另外，在缸体6的容积室7收缩的排出过程中，自各容积室7向排出口排出的工作流体经由泵壳体50内的通路和配管被引导向流体压致动器。
[0029]由于将活塞泵I的排出容量设为可变，因此，斜板4借助轴承13以能够偏转的方式支承于泵盖70。轴承13设于泵盖70。
[0030]作为向使偏转角增大的方向对斜板4施力的施力机构，在泵壳体50与斜板4之间夹设有第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22。
[0031]线圈状的第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22夹设在安装于泵壳体50的保持器23与安装于斜板4的保持器24之间。保持器23能够在工作流体压的作用下位移。保持器23的初始位置能够借助调整器25进行调整。
[0032]第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22的线材的卷绕直径不同，在卷绕直径较大的第一偏转弹簧21的内侧配置有卷绕直径较小的第二偏转弹簧22。如图1所示，在斜板4的偏转角达到最大的情况下，卷绕直径较大的第一偏转弹簧21以被压缩后的状态夹设在保持器23、24之间。另一方面，卷绕直径较小的第二偏转弹簧22以其一端离开保持器24的状态夹设。由此，在斜板4偏转至超过预定角度的情况下，仅第一偏转弹簧21被压缩。另外，在斜板4处于预定角度以内的情况下，第二偏转弹簧22的两端与保持器23、24抵接，除了第一偏转弹簧21以外,第二偏转弹簧22也被压缩。由此，施加于斜板4的弹簧力根据斜板的偏转角而阶段性地增大。
[0033]控制销设有3个，该控制销通过克服第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22的弹簧力按压斜板4来控制活塞泵I的排出容量。三个控制销包括:主控制销(未图示)，其将主活塞泵I的排出压力作为载荷压力而导入；第一控制销31，其将副活塞泵80的排出压力作为第一载荷压力而导入；以及第二控制销32，其在空气调节装置工作时将先导压力作为第二载荷压力而导入。
[0034]主控制销与第一控制销31和第二控制销32并列配置，并设于第一控制销31和第二控制销32的附近。
[0035]圆柱状的主控制销以能够滑动的方式插入形成于泵壳体50的主缸体，且一端与斜板4抵接。在主缸体与主控制销之间划分出未图示的主压力室。活塞泵I的排出压力被导入到主压力室内。主控制销利用端面所承受的活塞泵I的排出压力按压斜板4。斜板4在主控制销的作用下被克服第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22而按压,从而向偏转角减小的方向被驱动。
[0036]第一控制销31和第二控制销32形成为各自的外径不同的圆柱状。第一控制销31的外径形成为小于第二控制销32的外径。
[0037]第一控制销31和第二控制销32在同一轴线上串行排列，且彼此相结合。第一控制销31和第二控制销32可以形成为一体，也可以单独形成并借助相结合构件相结合。
[0038]由于第一控制销31和第二控制销32串行配置，因此，相比于第一控制销和第二控制销并列配置的构造，能够减小用于容纳第一控制销31和第二控制销32的圆周方向上的空间。因而，能够使泵壳体50小型化，从而能够提高泵机组100搭载于作业设备的搭载性倉泛。
[0039]在泵壳体50的侧壁部50B上，利用机械加工分别形成有供第一控制销31以能够滑动的方式插入的小径孔51和供第二控制销32以能够滑动的方式插入的大径孔52。由于在泵盖70被组装前的状态下，泵壳体50的与斜板4相对的部位开放，因此，能够利用机械加工分别形成小径孔51和大径孔52。
[0040]在小径孔51与第一控制销31之间划分出第一压力室41。第一控制销31的端面是与第一压力室41面对的承压面31A。
[0041]在泵壳体50的侧壁部50B上形成有向第一压力室41开口的通孔57。副活塞泵80的排出压力经由通孔87、57被导入到第一压力室41内。第一控制销31在承压面31A所承受的活塞泵80的排出压力的作用下向图1中的右方移动。
[0042]在大径孔52与第二控制销32之间划分出第二压力室42。第二控制销32的端面(环状台阶部)是与第二压力室42面对的承压面32A。
[0043]在泵壳体50的侧壁部50B形成有向第二压力室42开口的通孔58。在先导压力经由通孔58导入到第二压力室42内。第二控制销32在承压面32A所承受的先导压力的作用下向图1中的右方移动。
[0044]由于在第二控制销32的端部形成有小径部32B，因此，通孔58的开口部无法完全地被封堵(参照图2)。
[0045]第二压力室42经由通孔58和配管而连接于先导泵。在该配管上夹设有未图示的切换阀。切换阀在空气调节装置工作时将先导泵的排出压力作为先导压力引导至第二压力室42，在空气调节装置停止工作时将油箱压力作为先导压力引导至第二压力室42。
[0046]当被引导至第一压力室41和第二压力室42的载荷压力分别上升时，第一控制销31和第二控制销32向图1中的右方移动。于是，第二控制销32的顶端部自大径孔52阶段性地突出，借助安装于斜板4的从动件16向偏转角减小的方向驱动斜板4(参照图2)。
[0047]斜板4保持在主控制销的推力、第一控制销31的推力以及第二控制销32的推力的合力相对于第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22的弹簧力平衡的偏转角度。
[0048]图3A是表示斜板4的偏转角为最大值Θ max的最大偏转时的状态的剖视图。在最大偏转时，第一控制销31和第二控制销32位于图3A中的左方。
[0049]若被引导至第一压力室41和第二压力室42的载荷压力升高，第一控制销31和第二控制销32阶段性地向图3A中的右方移动，借助安装于斜板4的从动件16向偏转角减小的方向驱动斜板4。
[0050]图3B是表示斜板4的偏转角为最小值Θ min的最小偏转时的状态的剖视图。在最小偏转时，第一控制销31和第二控制销32位于图3B中的右方。
[0051]图4是表示活塞泵I的排出压力(载荷压力)与排出流量(排量)之间的关系的特性图。
[0052]目标特性⑴是驱动主活塞泵I的发动机的输出为恒定值的双曲线，设定为活塞泵I的排出压力和排出流量的积恒定。实际的设置特性(2)与目标特性(I)近似地设定，由线段AB和线段BC构成。在点A处，斜板4的偏转角为最大。在点A到点B之间，斜板4仅利用第一偏转弹簧21被压缩。在点B到点C之间，斜板4利用第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22这两方被压缩。即，线段AB的特性仅由第一偏转弹簧21的弹簧力限定。线段BC的特性由第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22的弹簧力的合力限定。
[0053]根据活塞泵I的排出压力而工作的主控制销在与第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22的弹簧力平衡的位置使斜板4偏转。由此，能够将驱动活塞泵I所需要的动力控制为大致恒定。
[0054]目标特性(3)是分别驱动主活塞泵I和副活塞泵80的发动机的输出为恒定值的双曲线。目标特性(3)设定为活塞泵I的排出压力和排出流量的积相比于目标特性(I)仅减小副活塞泵80的载荷量。实际的设置特性(4)与目标特性(3)近似地设定，由线段DE和线段EF构成。在点D处，斜板4的偏转角最大。在点D到点E之间，斜板4仅利用第一偏转弹簧21被压缩。在点E到点F之间,斜板4利用第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22这两方被压缩。
[0055]根据副活塞泵80的排出压力而移动的第一控制销31借助第二控制销32按压斜板4。斜板4在与第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22的弹簧力平衡的位置偏转。在这样的设置特性(4)中，与设置特性(2)相同，根据主活塞泵I的排出压力而工作的主控制销在与第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22的弹簧力平衡的位置使斜板4偏转。由此，分别驱动活塞栗I和活塞栗80的动力被控制为大致恒定。
[0056]目标特性(5)是分别驱动主活塞泵1、副活塞泵80和空气调节装置的压缩机的发动机的输出为恒定值的双曲线。目标特性(5)设定为活塞泵I的排出压力和排出流量的积相比于目标特性(I)仅减小副活塞泵80的载荷量与空气调节装置的压缩机的载荷量的合计值。实际的设置特性(6)与目标特性(5)近似地设定，由线段GH和线段HI构成。在点G处，斜板4的偏转角最大。在点G到点H之间，斜板4仅利用第一偏转弹簧21被压缩。在点H到点I之间,斜板4利用第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22这两方被压缩。
[0057]根据副活塞泵80的排出压力而工作的第一控制销31和根据先导压力而工作的第二控制销32按压斜板4。斜板4在与第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22的弹簧力平衡的位置偏转。在这样的设置特性出)中，与设置特性(2)相同，根据主活塞泵I的排出压力而工作的主控制销在与第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22的弹簧力平衡的位置使斜板4偏转。由此，分别驱动活塞泵1、活塞泵80和空气调节装置的压缩机的动力被控制为大致恒定。
[0058]如上所述，主活塞泵I的排出容量被调整为，即使主活塞泵1、副活塞泵80、及空气调节装置所具有的压缩机的载荷变动，也能够使动力消耗保持为大致恒定。因而，能够抑制发动机的旋转变动。
[0059]以下，说明本发明的主旨和作用、效果。
[0060]能够根据载荷压力改变排出容量的斜板式活塞泵I包括:多个活塞8 ;缸体单元3，其具有用于多个用于容纳活塞8的缸体6 ;斜板4，其随着缸体单元3的旋转使活塞8进行往复移动，以使得缸体6的容积室7扩大、缩小；第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22，其向偏转角增大的方向对斜板4施力；第一控制销31，其根据活塞泵80的排出压力向偏转角减小的方向驱动斜板4 ;以及第二控制销32，其根据先导压力向偏转角减小的方向驱动斜板4。而且，第一控制销31和第二控制销32以串行排列的方式相结合。
[0061]由此，由于第一控制销31和第二控制销32在与第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22的力平衡的位置使斜板4偏转，因此，驱动活塞泵I的动力根据活塞泵80的排出压力和先导压力而控制。而且，由于第一控制销31和第二控制销32以串行排列的方式配置，因此，能够抑制由容纳第一控制销31和第二控制销32的空间所导致的泵壳体50大型化。由此，能够同时实现根据多个载荷压力控制活塞泵I的动力消耗和抑制活塞泵I的大型化。
[0062]斜板式活塞泵I包括外壳2,该外壳2容纳缸体单兀3、活塞8、斜板4、第一偏转弹簧21和第二偏转弹簧22、第一控制销31以及第二控制销32。外壳2具有:泵壳体50，其在同一轴线上形成有供第一控制销31以能够滑动的方式插入的小径孔51和供第二控制销32以能够滑动的方式插入的大径孔52 ；以及泵盖70，其设有将斜板4支承为能够偏转的轴承13。在第一控制销31与小径孔51之间划分出第一压力室41，活塞泵80的排出压力被引导至第一压力室41。在第二控制销32与大径孔52之间划分出第二压力室42，先导压力被引导至该第二压力室42。
[0063]由此，由于在安装泵盖70之前，泵壳体50的与斜板4相对的部位开放，因此，能够利用机械加工分别形成小径孔51和大径孔52。而且，由于第一控制销31容纳在形成于泵壳体50的小径孔51，第二控制销32容纳在形成于泵壳体50的大径孔52，因此，能够削减部件个数，能够抑制活塞泵I的大型化。
[0064]另外，在上述实施方式中，以活塞泵I作为使在各容积室7中被加压的工作流体自一个排出口排出的单连式(单流型)的泵进行了说明，但并不限定于此，还可以是使在各容积室中被加压的工作流体自两个以上的排出口排出的多连式泵。
[0065]以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式仅示出了本发明的应用例的一部分，其宗旨并不在于将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构。
[0066]本申请基于2011年11月25日向日本国特许厅申请的日本特愿2011-257643主张优先权，该申请的全部内容通过参照编入到本说明书中。
【权利要求】
1.一种斜板式活塞泵，其能够根据载荷压力改变排出容量，其中， 该斜板式活塞泵包括: 多个活塞； 缸体单元，其具有多个用于容纳上述活塞的缸体； 斜板，其随着上述缸体单元的旋转使上述活塞进行往复移动，以使得上述缸体的容积室扩大或缩小； 施力机构，其向偏转角增大的方向对上述斜板施力； 第一控制销，其根据第一载荷压力向偏转角减小的方向驱动上述斜板；以及 第二控制销，其根据第二载荷压力向偏转角减小的方向驱动上述斜板； 上述第一控制销和上述第二控制销以串行排列的方式相结合。
2.根据权利要求1所述的斜板式活塞泵，其中， 该斜板式活塞泵还包括外壳，该外壳用于容纳上述缸体单元、上述活塞、上述斜板、上述施力机构、上述第一控制销及上述第二控制销， 上述外壳包括:泵壳体，其在同一轴线上形成有上述第一控制销以能够滑动的方式插入的小径孔和上述第二控制销以能够滑动的方式插入的大径孔；以及泵盖，其设有将上述斜板支承为能够偏转的轴承； 在上述第一控制销与上述小径孔之间划分出第一压力室，上述第一载荷压力被引导至该第一压力室， 在上述第二控制销与上述大径孔之间划分出第二压力室，上述第二载荷压力被引导至该第二压力室。
【文档编号】F04B1/22GK103930673SQ201280055905
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2012年11月21日 优先权日:2011年11月25日
【发明者】岩名地哲也 申请人:萱场工业株式会社
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