專利名稱：液壓泵·馬達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠抑制從低壓工序向高壓工序轉(zhuǎn)移之際及/或從高壓工序向低壓工序轉(zhuǎn)移之際產(chǎn)生的波動(dòng)的軸向型的液壓泵·馬達(dá)(液壓泵或者液壓馬達(dá))。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，在建筑機(jī)械等當(dāng)中，大多采用的是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的軸向型的液壓活塞泵或通過(guò)高壓的工作油驅(qū)動(dòng)的軸向型的液壓活塞馬達(dá)。
例如，軸向型的液壓活塞泵具有以與旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置在殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置，形成有沿著周向分離并沿著軸向伸長(zhǎng)的多個(gè)工作缸的工作缸體；能夠滑動(dòng)地插嵌在該工作缸體的各工作缸內(nèi)，伴隨著該工作缸體的旋轉(zhuǎn)而向軸向移動(dòng)并吸入·噴出工作油的多個(gè)活塞；設(shè)置在殼體與工作缸體端面之間，形成有與各工作缸連通的吸入口和噴出口的閥片。并且，該液壓泵在驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，在殼體內(nèi)，工作缸體與工作軸一起旋轉(zhuǎn)，在工作缸體的各工作缸中活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將從吸入口被吸入工作缸內(nèi)的工作油通過(guò)活塞進(jìn)行加壓，并作為高壓的工作油向噴出口噴出。
在此，在各工作缸的工作缸口與閥片的吸入口連通時(shí)，活塞從吸入口的始端沿著從工作缸突出的方向移動(dòng)到終端，進(jìn)行從吸入口向工作缸內(nèi)吸入工作油的吸入工序。另一方面，在各工作缸的工作缸口與噴出口連通時(shí)，活塞從噴出口的始端沿著進(jìn)入工作缸內(nèi)的方向移動(dòng)到終端，進(jìn)行將工作缸內(nèi)的工作油向噴出口內(nèi)噴出的噴出工序。并且，通過(guò)以反復(fù)吸入工序及噴出工序的方式使工作缸體旋轉(zhuǎn)，由此將在吸入工序中從吸入口吸入工作缸內(nèi)的工作油在噴出工序中進(jìn)行加壓并向噴出口噴出。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)平9-317627號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)昭47-18005號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題
但是，在上述的現(xiàn)有技術(shù)的液壓泵等中，在吸入工序中經(jīng)由閥片的吸入口而吸入了工作油的工作缸膛內(nèi)成為低壓，在各工作缸的工作缸口與噴出口連通時(shí)，該噴出口內(nèi)的成為了高壓的壓油經(jīng)由工作缸口向低壓的工作缸膛內(nèi)急劇地流入，從而產(chǎn)生較大的壓力變動(dòng)，由于該壓力變動(dòng)而產(chǎn)生波動(dòng)，其結(jié)果是，產(chǎn)生了振動(dòng)或噪音。
由此，在現(xiàn)有技術(shù)的液壓泵中，設(shè)有將上止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域和下止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域連通的油路，該上止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域?yàn)?，在從工作缸口與噴出口的連通斷開(kāi)后到工作缸口與吸入口連通為止的期間，將工作缸膛內(nèi)的油封閉困入在其與閥片之間，該下止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域?yàn)?，在從工作缸口與吸入口的連通斷開(kāi)后到工作缸口與噴出口連通為止的期間，將工作缸膛內(nèi)的油封閉困入在其與閥片之間，從而抑制上述的波動(dòng)的產(chǎn)生，另外，再次利用上止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域的工作缸膛的殘壓來(lái)實(shí)現(xiàn)效率的提高(參考專利文獻(xiàn)1、2)。但是，上述的現(xiàn)有技術(shù)的油路(殘壓再生回路)僅僅是將上止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域的工作缸膛和下止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域的工作缸膛簡(jiǎn)單地連通或者簡(jiǎn)單地蓄壓的油路，因此，在殘壓再生回路內(nèi)會(huì)產(chǎn)生工作油的壓力往復(fù)運(yùn)動(dòng)多次的諧振狀態(tài)即噴出波動(dòng)，其結(jié)果是，存在由于該殘壓再生回路而產(chǎn)生振動(dòng)或噪音這樣的問(wèn)題點(diǎn)。本發(fā)明就是鑒于上述的情況而作出的，其目的在于，提供一種能夠降低由殘壓再生回路所引起的噴出波動(dòng)的產(chǎn)生的液壓泵·馬達(dá)。用于解決課題的手段為了解決上述的課題而實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明所涉及的液壓泵·馬達(dá)為軸向型的液壓泵·馬達(dá)，圍繞旋轉(zhuǎn)軸而形成有多個(gè)工作缸膛的工作缸體相對(duì)于具有高壓側(cè)口和低壓側(cè)口的閥片滑動(dòng)，通過(guò)斜板的傾斜來(lái)控制各工作缸膛內(nèi)的活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的量，所述液壓泵·馬達(dá)的特征在于，具備連通孔，其形成在所述工作缸體上，并從所述工作缸膛朝向所述閥片； 上止點(diǎn)側(cè)連通口，其形成在所述閥片上，在上止點(diǎn)側(cè)形成于作為閥片吸入口的端部與閥片噴出口的端部之間的區(qū)域的上止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域中；下止點(diǎn)側(cè)連通口，其形成在所述閥片上，在下止點(diǎn)側(cè)形成于作為閥片吸入口的端部與閥片噴出口的端部之間的區(qū)域的下止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域中；殘壓再生回路，其將所述上止點(diǎn)側(cè)連通口與所述下止點(diǎn)側(cè)連通口連接，所述下止點(diǎn)側(cè)連通口在下止點(diǎn)側(cè)以比將所述上止點(diǎn)側(cè)連通口的位置與所述旋轉(zhuǎn)軸中心連結(jié)的線向所述工作缸體的旋轉(zhuǎn)進(jìn)展方向側(cè)具有規(guī)定角度差的方式設(shè)置。另外，該發(fā)明所涉及的液壓泵·馬達(dá)在上述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述上止點(diǎn)側(cè)連通口設(shè)置于在所述活塞成為上止點(diǎn)附近的時(shí)機(jī)下與所述連通孔連通的位置處。另外，該發(fā)明所涉及的液壓泵·馬達(dá)在上述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述下止點(diǎn)側(cè)連通口設(shè)置于在所述活塞成為下止點(diǎn)附近的時(shí)機(jī)下與所述連通孔連通的位置處。另外，該發(fā)明所涉及的液壓泵·馬達(dá)在上述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述上止點(diǎn)側(cè)連通口與所述下止點(diǎn)側(cè)連通口配置為同心圓狀，且這些同心圓的半徑不同。另外，該發(fā)明所涉及的液壓泵·馬達(dá)在上述的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述規(guī)定角度差為與通過(guò)將所述殘壓再生回路長(zhǎng)度除以噴出波動(dòng)傳播速度而得到的時(shí)間對(duì)應(yīng)的角度差。發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，下止點(diǎn)側(cè)連通口在下止點(diǎn)側(cè)以比將所述上止點(diǎn)側(cè)連通口的位置與所述旋轉(zhuǎn)軸中心連結(jié)的線向所述工作缸體的旋轉(zhuǎn)進(jìn)展方向側(cè)具有規(guī)定角度差、例如與通過(guò)將殘壓再生回路長(zhǎng)度除以噴出波動(dòng)傳播速度而得到的時(shí)間對(duì)應(yīng)的角度差的方式設(shè)置，因此，通過(guò)殘壓再生回路而將上止點(diǎn)側(cè)的液壓能量向下止點(diǎn)側(cè)供給，故使液壓能量的效率提高是自不待言的，還能夠降低由殘壓再生回路所引起的噴出波動(dòng)的產(chǎn)生。


圖I是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的液壓泵的概要結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖2是圖I所示的液壓泵的A-A線剖視圖。圖3是圖I所示的液壓泵的B-B線剖視圖。圖4是表示在現(xiàn)有技術(shù)及本實(shí)施方式I中的殘壓再生回路中所產(chǎn)生的噴出波動(dòng)的時(shí)間變化的圖。
圖5是表示在現(xiàn)有技術(shù)及本實(shí)施方式I中的殘壓再生回路中所產(chǎn)生的噴出波動(dòng)的波譜的圖。
圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的液壓泵中的殘壓再生回路的結(jié)構(gòu)的圖。
圖7是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式I中設(shè)為奇數(shù)活塞時(shí)的液壓泵中的殘壓再生回路的結(jié)構(gòu)的B-B線剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下，參考附圖，關(guān)于作為用于實(shí)施本發(fā)明的方式的液壓泵·馬達(dá)進(jìn)行說(shuō)明。
圖I是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的液壓泵的概要結(jié)構(gòu)的剖視圖。另外，圖2 是圖I所示的液壓泵的A-A線剖視圖。圖I及圖2所示的液壓泵為如下的可變?nèi)萘啃偷囊簤罕脤⑾蜉SI傳遞的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為液壓，將從吸入口 Pl吸入的油作為高壓的工作油從噴出口 P2噴出，并通過(guò)使斜板3的傾斜角a變化，從而能夠使來(lái)自泵的工作油的噴出量可變。
以下，將沿著軸I的軸的軸作為X軸，將沿著斜板3的傾斜軸的軸作為Z軸、將與 X軸、Z軸正交的軸作為Y軸。另外，將從軸I的輸入側(cè)端部朝向相反側(cè)端部的方向作為X 方向。
該液壓泵具有經(jīng)由軸承9a、9b而旋轉(zhuǎn)自如地軸支承在殼體2及端蓋8上的軸I ; 經(jīng)由花鍵結(jié)構(gòu)11而與該軸I連結(jié)，在殼體2及端蓋8內(nèi)與軸I 一體旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的工作缸體6 ； 斜板3。工作缸體6設(shè)有以軸I的軸為中心沿著周向等間隔且與軸I的軸平行配置的多個(gè)活塞工作缸(工作缸膛25)。在多個(gè)工作缸膛25內(nèi)插入有能夠與軸I的軸平行地往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞5。
在從各工作缸膛25突出的各活塞5的前端設(shè)有球面狀的凹球。在球面狀的凹部中嵌合制動(dòng)蹄4的球面狀的凸部，各活塞5與各制動(dòng)蹄4形成球面軸承。需要說(shuō)明的是，活塞5的球面狀的凹部被壓緊，從而防止與制動(dòng)蹄4的分離。
斜板3設(shè)置在殼體2的側(cè)壁與工作缸體6之間，且在面對(duì)工作缸體6的一側(cè)具有平坦的滑動(dòng)面S。各制動(dòng)蹄4伴隨著與軸I的旋轉(zhuǎn)連動(dòng)的工作缸體6的轉(zhuǎn)動(dòng)，在被向該滑動(dòng)面S上按壓的同時(shí)呈圓狀或者橢圓狀地滑動(dòng)。圍繞軸I的軸而設(shè)有由設(shè)于工作缸體6的 X方向側(cè)內(nèi)周的環(huán)14支承的彈簧15 ;由該彈簧15推壓的可動(dòng)環(huán)16及滾針17 ;與滾針17 抵接的環(huán)狀的按壓構(gòu)件18。在該按壓構(gòu)件18的作用下，制動(dòng)蹄4被向滑動(dòng)面S按壓。
在殼體2的側(cè)壁上，面臨斜板3側(cè)而突出的半球狀的兩個(gè)軸承20、21設(shè)置在夾著軸I的軸心而對(duì)稱的位置。另一方面，在斜板3的殼體2的側(cè)壁側(cè)的與軸承20、21的配置位置對(duì)應(yīng)的部分形成有兩個(gè)凹球，通過(guò)軸承20、21與斜板3的兩個(gè)凹球抵接而形成斜板3 的軸承。該軸承20、21在Z軸方向上配置。
如圖2所示，斜板3以將軸承20、21連結(jié)的線為軸(與Z軸平行的軸)而在與X_Y 平面垂直的面內(nèi)傾斜。該斜板3的斜率由從殼體2的側(cè)壁側(cè)對(duì)斜板3的一端沿著X方向按壓且同時(shí)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞10來(lái)確定。在該活塞10的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的作用下，斜板3以軸承20、 21為支點(diǎn)而傾斜。由于該斜板3的傾斜，滑動(dòng)面S也傾斜，伴隨著軸I的旋轉(zhuǎn)而工作缸體6 旋轉(zhuǎn)，例如如圖2所示，在自X-Z平面的傾斜角為a時(shí)，當(dāng)工作缸體沿著X方向觀察而逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，各制動(dòng)蹄4在滑動(dòng)面S上呈圓狀或者橢圓狀地滑動(dòng)，伴隨于此，各工作缸膛25內(nèi)的活塞5進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在活塞5向斜板3側(cè)移動(dòng)時(shí)，經(jīng)由閥片7而從吸入口 Pl向工作缸膛25內(nèi)吸引油，在活塞5向閥片7側(cè)移動(dòng)時(shí)，工作缸膛25內(nèi)的油經(jīng)由閥片7而從噴出口 P2 作為高壓的工作油噴出。并且，通過(guò)對(duì)該斜板3的斜率進(jìn)行調(diào)整，由此能夠?qū)膰姵隹?P2 噴出的工作油的容量進(jìn)行可變控制。
在此，固定在端蓋8側(cè)的閥片7和旋轉(zhuǎn)的工作缸體6經(jīng)由滑動(dòng)面Sa而接觸。閥片 7的滑動(dòng)面Sa側(cè)的端面與工作缸體6的滑動(dòng)面Sa側(cè)的端面通過(guò)工作缸體6的旋轉(zhuǎn)而相互滑動(dòng)。
如圖3所示，閥片7具有與吸入口 Pl連通的閥片吸入口 PBl ;與噴出口 P2連通的閥片噴出口 PB2。閥片吸入口 PBl與閥片噴出口 PB2設(shè)置在同一圓弧上，且呈沿著周向延伸的繭形形狀。另一方面，在工作缸體6的滑動(dòng)面Sa側(cè)，各活塞5所往復(fù)運(yùn)動(dòng)的八個(gè)工作缸膛25的口(工作缸口 26(26-1 26-8))在配置有閥片吸入口 PBl及閥片噴出口 PB2的同一圓弧上以等間隔的方式呈繭形形狀地設(shè)置。
在此，在圖3中，當(dāng)工作缸體6沿著-X方向觀察順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，在圖3中，在紙面上側(cè)的閥片噴出口 PB2側(cè)進(jìn)行噴出工序，在紙面下側(cè)的閥片吸入口 PBl側(cè)進(jìn)行吸入工序。 因而，在這種情況下，圖3的紙面右端側(cè)從噴出工序切換為吸入工序，成為在工作缸膛25內(nèi)活塞5向滑動(dòng)面Sa側(cè)最進(jìn)入的上止點(diǎn)，圖3的紙面左端側(cè)從吸入工序切換為噴出工序，成為在工作缸膛25內(nèi)活塞5從滑動(dòng)面Sa側(cè)最離開(kāi)的下止點(diǎn)。在工作缸口 26通過(guò)上止點(diǎn)的情況下，工作缸膛25從高壓狀態(tài)向低壓狀態(tài)瞬時(shí)地轉(zhuǎn)移，在工作缸口 26通過(guò)下止點(diǎn)的情況下，工作缸膛25從低壓狀態(tài)瞬時(shí)地向高壓狀態(tài)轉(zhuǎn)移。另外，在上止點(diǎn)附近，工作缸口 26與閥片噴出口 PB2和閥片吸入口 PBl中的任一者均不連通，而形成有工作缸膛25內(nèi)的工作油被工作缸膛25和閥片7封閉困入的上止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域E1。進(jìn)而，在下止點(diǎn)附近，工作缸口 26與閥片噴出口 PB2和閥片吸入口 PBl中的任一者均不連通，而形成有工作缸膛25內(nèi)的工作油被工作缸膛25和閥片7封閉困入的下止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域E2。
如圖3所示，在閥片7側(cè)設(shè)有將上止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域El內(nèi)的工作缸口 26和下止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域E2內(nèi)的工作缸口 26之間連通的殘壓再生回路30。在殘壓再生回路30的上止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域El的閥片7形成有上止點(diǎn)側(cè)連通口 31。另外，在殘壓再生回路30的下止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域E2的閥片7形成有下止點(diǎn)側(cè)連通口 32。上止點(diǎn)側(cè)連通口 31與下止點(diǎn)側(cè)連通口 32形成在工作缸口 26-1 26-8所通過(guò)的圓周上之外、此處形成在外周側(cè)。另外，殘壓再生回路30由形成在端蓋8內(nèi)的鉆孔來(lái)實(shí)現(xiàn)，其兩端與上止點(diǎn)側(cè)連通口 31及下止點(diǎn)側(cè)連通口 32相通。需要說(shuō)明的是，上止點(diǎn)側(cè)連通口 31和下止點(diǎn)側(cè)連通口 32設(shè)置在閥片7的同一圓周上。
另一方面，如圖3所示，在工作缸體6中，伴隨著工作缸體6的旋轉(zhuǎn)而與上止點(diǎn)側(cè)連通口 31及下止點(diǎn)側(cè)連通口 32連通的連通孔41 (41-1 41-8)對(duì)應(yīng)于各工作缸口 26_1 26-8設(shè)置。
在圖3中，示出了在上止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域El內(nèi)工作缸口 26-1即將與上止點(diǎn)側(cè)連通口 31連通之前的狀態(tài)。并且，在工作缸口 26-1的中心位于上止點(diǎn)時(shí)，連通孔41-1與上止點(diǎn)側(cè)連通口 31完全地連通。另一方面，在下止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域E2內(nèi)工作缸口 26-5的中心位于下止點(diǎn)時(shí)，連通孔41-5與下止點(diǎn)側(cè)連通口 32完全地連通。
在此，從連通孔41-1即將通過(guò)上止點(diǎn)之前到即將與上止點(diǎn)側(cè)連通口 31連通之前的位置為止的角度Θ I比從連通孔41-5即將通過(guò)下止點(diǎn)之前到即將與下止點(diǎn)側(cè)連通口 32 連通之前的位置為止的角度Θ2小。并且，角度Θ2與角度Θ I的角度差Λ Θ可以同從連通孔41-1與上止點(diǎn)側(cè)連通口 31連通之后到連通孔41-5與下止點(diǎn)側(cè)連通口 32連通為止的時(shí)間差A(yù)t對(duì)應(yīng)地求出。該時(shí)間差A(yù)t在將殘壓再生回路30的管路長(zhǎng)設(shè)為L(zhǎng)(m)、將工作油的波動(dòng)傳播速度設(shè)為V (m/sec)時(shí),通過(guò)
Δ t = L/V
來(lái)求出，例如，在L = O. 3m、V = 1300m/sec時(shí),成為
At = 2·3Χ10~(-4)。
利用該時(shí)間差A(yù)t，將液壓泵的額定轉(zhuǎn)速R設(shè)為2000rpm而求出角度差Λ Θ時(shí)，
Δ Θ = (R/60) X360° XAt
= (2000/60) X 360。X (2. 3X 10~ (_4))
= 2. 76° 。
該Λ Θ成為從上止點(diǎn)側(cè)連通口 31噴出工作油，且該噴出的工作油開(kāi)始到達(dá)下止點(diǎn)側(cè)連通口 32側(cè)的時(shí)機(jī)的角度。即，通過(guò)設(shè)為該角度差Λ Θ，在殘壓再生回路30內(nèi)，壓力變動(dòng)不會(huì)諧振，而降低噴出波動(dòng)。需要說(shuō)明的是，殘壓再生回路30將工作缸膛內(nèi)成為高壓狀態(tài)的上止點(diǎn)側(cè)的液壓能量向成為低壓狀態(tài)的下止點(diǎn)側(cè)的工作缸膛內(nèi)供給，故能夠?qū)崿F(xiàn)液壓能量的效率化。
需要說(shuō)明的是，上止點(diǎn)側(cè)連通口 31及下止點(diǎn)側(cè)連通口 32無(wú)需設(shè)置在上止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域El及下止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域Ε2內(nèi)，而在工作缸口 26存在于上止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域El及下止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域Ε2內(nèi)時(shí)，設(shè)置在能夠與該工作缸口 26連通的位置即可。S卩，在圖3中，朝向工作缸口 26的旋轉(zhuǎn)方向地在前方外周側(cè)設(shè)有連通孔41，但也可以使連通孔41朝向工作缸口 26的旋轉(zhuǎn)方向地設(shè)置在后方外周側(cè)。在這種情況下，上止點(diǎn)側(cè)連通孔31從上止點(diǎn)設(shè)置到閥片噴出口 ΡΒ2側(cè)。其中，如上所述，下止點(diǎn)側(cè)連通口 32設(shè)置在滯后角度差Λ Θ量的位置處，以使上止點(diǎn)側(cè)連通口 31與上止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域El的工作缸口 26的連通孔41連通之后，與下止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域Ε2的工作缸口 26的連通孔41連通。
另外，在這樣的上止點(diǎn)側(cè)連通孔31與下止點(diǎn)側(cè)連通孔32的位置關(guān)系中，下止點(diǎn)側(cè)連通口 32在下止點(diǎn)側(cè)以具有角度差Λ Θ的方式設(shè)置在比通過(guò)上止點(diǎn)側(cè)連通口 31的位置與旋轉(zhuǎn)軸中心C的半徑上更靠工作缸體6的旋轉(zhuǎn)進(jìn)展方向的區(qū)域中。
在此，圖4是表示現(xiàn)有技術(shù)及本實(shí)施方式I中的殘壓再生回路中所產(chǎn)生的噴出波動(dòng)的時(shí)間變化的圖。需要說(shuō)明的是，圖4是基于AMSEim的模型解析模擬結(jié)果。如圖4(a) 所示，在現(xiàn)有技術(shù)的殘壓再生回路的情況下，例如區(qū)域EA所示，產(chǎn)生進(jìn)行3 4次往復(fù)運(yùn)動(dòng)的噴出波動(dòng)傳播，且該振幅值也大。與其相對(duì)，如圖4(b)所示，在本實(shí)施方式I的殘壓再生回路30的情況下，僅僅產(chǎn)生從上止點(diǎn)側(cè)向下止點(diǎn)側(cè)的I次波動(dòng)傳播，且其振幅值也變得非常小。
另外，圖5是表示現(xiàn)有技術(shù)及本實(shí)施方式I中的殘壓再生回路30中所產(chǎn)生的噴出波動(dòng)的波譜的圖。需要說(shuō)明的是，圖5是基于AMSEim的模型解析模擬結(jié)果。如圖5(a)所示，在現(xiàn)有技術(shù)的殘壓再生回路的情況下，在低頻率側(cè)發(fā)生了具有較大振幅值的波譜。與其相對(duì)，在本實(shí)施方式I的殘壓再生回路30中，如圖5(b)所示，在低頻率側(cè)也不發(fā)生具有較大振幅值的波譜，在頻率整個(gè)區(qū)域中呈現(xiàn)較低的振幅值，噴出波動(dòng)得以降低。
需要說(shuō)明的是，如圖3所示，在閥片7中，在工作缸口 26所通過(guò)的圓周上且工作缸口 26即將與閥片噴出口 PB2連通之前的下止點(diǎn)困油區(qū)域E2內(nèi)設(shè)有將閥片噴出口 PB2與工作缸口 26(工作缸膛25)連通的小徑的連通孔51。通過(guò)該連通孔51，在從吸入工序向噴出工序轉(zhuǎn)移之際，在即將該轉(zhuǎn)移之前時(shí)使工作缸膛25內(nèi)的壓力上升，減少轉(zhuǎn)移時(shí)的急劇的壓力上升，從而抑制振動(dòng)或噪音的發(fā)生。需要說(shuō)明的是，連通孔51的中心軸從閥片噴出口 PB2 的內(nèi)周側(cè)側(cè)面下部到工作缸口 26側(cè)向外周方向傾斜，并且向工作缸口 101的旋轉(zhuǎn)方向相反方向傾斜。
進(jìn)而，在閥片7中，在工作缸口 26所通過(guò)的圓周上且工作缸口 26即將與閥片吸入口 PB I連通之前的上止點(diǎn)困油區(qū)域EI內(nèi)，在將形成在閥片7與殼體2之間的大致常壓的空間與工作缸口 26 (工作缸膛25)連通的位置處設(shè)有排出口 61。該排出口 61通過(guò)鉆孔62， 從閥片7的滑動(dòng)面Sa側(cè)向閥片7與殼體2的空間連通。通過(guò)該排出口 61，可減小從噴出工序向吸入工序轉(zhuǎn)移的工作缸膛25內(nèi)的壓力。
(實(shí)施方式2)
接著，關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式2進(jìn)行說(shuō)明。在該實(shí)施方式2中，如圖6所示，代替下止點(diǎn)側(cè)連通口 32，設(shè)有下止點(diǎn)側(cè)連通口 33，該下止點(diǎn)側(cè)連通口 33設(shè)置在工作缸口 26-1 26-8所滑動(dòng)的圓周的內(nèi)周側(cè)。并且，與該下止點(diǎn)側(cè)連通口 33連通的連通孔42-1 42_8形成在各工作缸口 26-1 26-8。另外，殘壓再生回路30的兩端與上止點(diǎn)側(cè)連通口 31和下止點(diǎn)側(cè)連通口 33連接。各工作缸口 26-1 26-8除了連通孔41_1 41_8以外，還需要設(shè)置連通孔42-1 42-8。
S卩，也可以為，并不如實(shí)施方式I那樣，與各連通孔41-1 41-8對(duì)應(yīng)地分別設(shè)置上止點(diǎn)側(cè)連通口 31及下止點(diǎn)側(cè)連通口 32，而是相對(duì)于連通孔41-1 41-8設(shè)置上止點(diǎn)側(cè)連通口 31，相對(duì)于連通孔42-1 42-8設(shè)置下止點(diǎn)側(cè)連通口 33。S卩，在圖3中，上止點(diǎn)側(cè)連通口 31與下止點(diǎn)側(cè)連通口 32分別配置為同心圓狀，且以這些同心圓的半徑相同的方式配置。在圖6中，上止點(diǎn)側(cè)連通口 31設(shè)置在工作缸口 26-1 26-8所滑動(dòng)的圓周的外周側(cè)的同心圓上，下止點(diǎn)側(cè)連通口 33設(shè)置在工作缸口 26-1 26-8所滑動(dòng)的圓周的內(nèi)周側(cè)的同心圓上。其中，與實(shí)施方式I同樣地，下止點(diǎn)側(cè)連通口 33的位置需要配置為與上止點(diǎn)側(cè)連通口 31的位置相比滯后角度差Λ Θ。通過(guò)形成為這樣的結(jié)構(gòu)，在該實(shí)施方式2中，能夠獲得與實(shí)施方式I同樣的作用效果。
需要說(shuō)明的是，在上述的實(shí)施方式1、2中，均是以八個(gè)工作缸膛25、即偶數(shù)活塞的液壓馬達(dá)為前提進(jìn)行了說(shuō)明。在該實(shí)施方式1、2中，通過(guò)設(shè)為偶數(shù)活塞，在工作缸體6的旋轉(zhuǎn)時(shí)，容易較多地獲取在上止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域El和下止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域Ε2這雙方同時(shí)存在工作缸口 26的時(shí)間，因此，具有了角度差Λ Θ的上止點(diǎn)側(cè)連通口 31及下止點(diǎn)側(cè)連通口 32、 33的形成變得容易。不過(guò)，即便在為奇數(shù)活塞的液壓馬達(dá)的情況下，在上止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域 El及下止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域Ε2沿著周向較寬時(shí)或奇數(shù)活塞數(shù)較多時(shí)，與偶數(shù)活塞的液壓馬達(dá)同樣地，也能夠適用本實(shí)施方式1、2。
例如，如圖7所示，對(duì)于具有九個(gè)工作缸膛的工作缸體106也能夠適用。在該工作缸體106中形成有與九個(gè)活塞對(duì)應(yīng)的九個(gè)工作缸口 126-1 126-9和連通孔141-1 141-9。并且，與殘壓再生回路30對(duì)應(yīng)的殘壓再生回路130的端部與上止點(diǎn)側(cè)連通口 131和下止點(diǎn)側(cè)連通口 132相通。在此，自從上止點(diǎn)側(cè)連通口 131噴出工作油的角度到成為該噴出了的工作油經(jīng)由殘壓再生回路130而開(kāi)始到達(dá)下止點(diǎn)側(cè)連通口 132側(cè)的時(shí)機(jī)的角度為止的工作缸體106的旋轉(zhuǎn)的角度差Λ Θ與實(shí)施方式I同樣地，成為2. 76。。但是，在工作缸體106中形成有作為奇數(shù)的九個(gè)工作缸膛，因此，閥片107上的上止點(diǎn)側(cè)連通口 131和下止點(diǎn)側(cè)連通口 132以相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸中心C錯(cuò)開(kāi)所鄰接的工作缸膛間的角度差的一半、此處為20° (360° /9/2)的角度差量的方式配置。例如，如圖7所示，下止點(diǎn)側(cè)連通口 132在下止點(diǎn)側(cè)，例如同將工作缸口 141-1的連通孔141-1與上止點(diǎn)側(cè)連通口 131連通的時(shí)刻的位置和旋轉(zhuǎn)軸中心C連結(jié)的線相比，向工作缸體106的旋轉(zhuǎn)進(jìn)展方向側(cè)具有角度差Λ Θ '(=Δ Θ +20° )。換而言之，在向上止點(diǎn)側(cè)連通口 131噴出工作油的時(shí)刻的位置到上止點(diǎn)為止為角度Θ I的情況下，下止點(diǎn)側(cè)連通口 132的位置成為從上止點(diǎn)向旋轉(zhuǎn)進(jìn)展方向具有(20° -Θ1+2.76。)的角度的位置。進(jìn)而，在上述的實(shí)施方式1、2中，以僅僅產(chǎn)生I次(單向)的波動(dòng)傳播的方式設(shè)定角度差Λ Θ，不過(guò)，以不產(chǎn)生一次以上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的波動(dòng)的方式設(shè)為角度差Λ Θ，與現(xiàn)有技術(shù)相比也能夠降低噴出波動(dòng)。通過(guò)設(shè)為這樣的角度差Λ Θ，其結(jié)果是，能夠使殘壓再生回 路30的管路長(zhǎng)構(gòu)成得較短。另外，在該實(shí)施方式1、2中，閥片吸入口 PBl的半徑方向的寬度和工作缸口 26的半徑方向的寬度設(shè)定為大致相同，閥片噴出口 ΡΒ2的半徑方向的寬度設(shè)定得比工作缸口 26的半徑方向的寬度窄。由此，能夠保持吸入和噴出的液壓平衡。進(jìn)而，在上述的實(shí)施方式1、2中，以液壓泵為一例進(jìn)行了說(shuō)明，但并不局限于此，也能夠適用于液壓馬達(dá)中。在液壓馬達(dá)的情況下，高壓側(cè)與液壓泵的噴出側(cè)對(duì)應(yīng)，低壓側(cè)與液壓泵的吸入側(cè)對(duì)應(yīng)。另外，在上述的實(shí)施方式中，示出了斜板式的液壓泵·馬達(dá)的一例，但并不局限于此，也可以適用于斜軸式的液壓泵·馬達(dá)中。附圖符號(hào)說(shuō)明I 軸2 殼體3 斜板4制動(dòng)蹄5、10 活塞5a 錐面6、106工作缸體7、107 閥片8 端蓋9a、9b 軸承11花鍵結(jié)構(gòu)14 環(huán)15 彈簧16可動(dòng)環(huán)17 滾針
18按壓構(gòu)件
20、21 軸承
25工作缸膛
26,26-1 26-8、126-1 126-9 工作缸口
30、130殘壓再生回路
31、131上止點(diǎn)側(cè)連通口
32、33、132下止點(diǎn)側(cè)連通口
41-1 41-8,42-1 42_8、51、141-1 141-9 連通孔
61 排出口
62 鉆孔
Pl 吸入口
P2 噴出口
PBl閥片吸入口
PB2閥片噴出口
S、Sa 滑動(dòng)面
E1、E2困油區(qū)域
權(quán)利要求
1.一種液壓泵 馬達(dá)，其為軸向型的液壓泵 馬達(dá)，圍繞旋轉(zhuǎn)軸而形成有多個(gè)工作缸膛的工作缸體相對(duì)于具有高壓側(cè)口和低壓側(cè)口的閥片滑動(dòng)，通過(guò)斜板的傾斜來(lái)控制各工作缸膛內(nèi)的活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的量， 所述液壓泵·馬達(dá)的特征在于，具備 連通孔，其形成在所述工作缸體上，并從所述工作缸膛朝向所述閥片； 上止點(diǎn)側(cè)連通口，其形成在所述閥片上，在上止點(diǎn)側(cè)形成于作為閥片吸入口的端部與閥片噴出口的端部之間的區(qū)域的上止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域中； 下止點(diǎn)側(cè)連通口，其形成在所述閥片上，在下止點(diǎn)側(cè)形成于作為閥片吸入口的端部與閥片噴出口的端部之間的區(qū)域的下止點(diǎn)側(cè)困油區(qū)域中； 殘壓再生回路，其將所述上止點(diǎn)側(cè)連通口與所述下止點(diǎn)側(cè)連通口連接， 所述下止點(diǎn)側(cè)連通口在下止點(diǎn)側(cè)以比將所述上止點(diǎn)側(cè)連通口的位置與所述旋轉(zhuǎn)軸中心連結(jié)的線向所述工作缸體的旋轉(zhuǎn)進(jìn)展方向側(cè)具有規(guī)定角度差的方式設(shè)置。
2.如權(quán)利要求I所述的液壓泵·馬達(dá)，其特征在于， 所述上止點(diǎn)側(cè)連通口設(shè)置于在所述活塞成為上止點(diǎn)附近的時(shí)機(jī)下與所述連通孔連通的位置處。
3.如權(quán)利要求I或2所述的液壓泵·馬達(dá)，其特征在于， 所述下止點(diǎn)側(cè)連通口設(shè)置于在所述活塞成為下止點(diǎn)附近的時(shí)機(jī)下與所述連通孔連通的位置處。
4.如權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的液壓泵·馬達(dá)，其特征在于， 所述上止點(diǎn)側(cè)連通口與所述下止點(diǎn)側(cè)連通口配置為同心圓狀，且這些同心圓的半徑不同。
5.如權(quán)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的液壓泵·馬達(dá)，其特征在于， 所述規(guī)定角度差為與通過(guò)將所述殘壓再生回路長(zhǎng)度除以噴出波動(dòng)傳播速度而得到的時(shí)間對(duì)應(yīng)的角度差。
全文摘要
本發(fā)明提供一種軸向型的液壓泵，圍繞旋轉(zhuǎn)軸而形成有多個(gè)工作缸膛的工作缸體(6)相對(duì)于具有高壓側(cè)口和低壓側(cè)口的閥片(7)滑動(dòng)，通過(guò)斜板的傾斜來(lái)控制各工作缸膛內(nèi)的活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的量，具備作為將上止點(diǎn)側(cè)連通口(31)與下止點(diǎn)側(cè)連通口(32)之間連通的管路的殘壓再生回路(30)；對(duì)應(yīng)于工作缸體(6)的各工作缸膛而設(shè)置，伴隨著工作缸體(6)的旋轉(zhuǎn)，將各工作缸膛的工作缸口(26-1～26-8)與上止點(diǎn)側(cè)連通口(31)及下止點(diǎn)側(cè)連通口(32)連通的連通孔(41-1～41-8)，下止點(diǎn)側(cè)連通口(32)在下止點(diǎn)側(cè)以比將上止點(diǎn)側(cè)連通口(31)的位置與旋轉(zhuǎn)軸中心(C)連結(jié)的線向工作缸體(6)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)展方向側(cè)具有角度差(Δθ)的方式設(shè)置，從而降低由殘壓再生回路(30)所引起的噴出波動(dòng)的產(chǎn)生。
文檔編號(hào)F03C1/253GK102985691SQ201180034359
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月26日
發(fā)明者飯?zhí)镂淅? 中川忠, 酒井智浩 申請(qǐng)人:株式會(huì)社小松制作所