CN103459842A - 斜轴式轴向活塞泵·马达 - Google Patents

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Abstract

为了不会导致中心轴的支承端部或活塞杆的支承端部从驱动轴的端面远离的事态而更可靠地防止阀板与工作缸体之间的油泄漏，中心轴(90)具备：外圈(920)，其装配于工作缸体(40)的轴装配孔(41)，在一方的端部具有轴部收容孔(921)，且在另一方的端部具有弹簧收容孔(922)；内轴(910)，其在轴基部(911)的前端具有大的外形尺寸的轴支承球头部(912)，且经由轴基部(911)而装配于外圈(920)的轴部收容孔(921)，在弹簧收容孔(922)内收容有按压弹簧(930)的状态下将外圈(920)的一方的端部装配于工作缸体(40)的轴装配孔(41)，且外圈(920)的一方的端部经由内轴(910)的轴支承球头部(912)通过保持板(100)而以能够倾动的方式支承在驱动轴(30)的端面上。

Description

斜轴式轴向活塞泵·马达
技术领域
本发明涉及斜轴式轴向活塞泵·马达。
背景技术
在斜轴式轴向活塞泵·马达中，例如专利文献1记载那样，相对于由壳体支承为能够旋转的驱动轴，将工作缸体的轴心以倾斜的状态配设。在工作缸体中的面向驱动轴的一方的端面上设有中心轴及多个活塞杆。中心轴配设在成为工作缸体的轴心上的位置处，多个活塞杆等间隔地配设在以中心轴为中心的圆周上。中心轴中的从工作缸体的一方的端面突出的支承端部及活塞杆中的从工作缸体的一方的端面突出的支承端部分别构成为球状，以能够倾动的方式支承在驱动轴的一方的端面上。
在工作缸体的另一方的端面上抵接有将工作缸体支承为能够旋转的阀板。在该阀板设有根据工作缸体的旋转位置而选择性地与工作缸内径连接的高压口及低压口。
在如上述那样构成的斜轴式轴向活塞泵·马达中，在驱动轴及工作缸体以各自的轴心为中心进行旋转时，活塞杆对应于所述驱动轴及工作缸体的倾转角而在工作缸内径中进行行程移动。因此，例如，若对高压口供给油而将低压口与油罐连接，则在与高压口连接的工作缸内径中，活塞杆依次进行前进移动，在与低压口连接的工作缸内径中，活塞杆依次进行后退移动，因此工作缸体发生旋转，经由驱动轴能够得到希望的旋转力。
在这种斜轴式轴向活塞泵·马达中，通常在中心轴与工作缸体之间介设有按压弹簧。该按压弹簧将工作缸体的另一方的端面压抵于阀板，由此防止油通过阀板的高压口与工作缸内径之间时的泄漏。因此，作为该按压弹簧，若适用安装载荷大的结构，则能可靠地防止油的泄漏。例如，在专利文献1记载的结构中，若中心轴的轴部构成为粗径，则能够适用安装载荷大的按压弹簧，通过可靠地防止阀板与工作缸体之间的油泄漏而能够实现马达的容积效率提高。
【在先技术文献】
【专利文献】
专利文献1：日本特开2011-163260号公报
发明内容
【发明要解决的课题】
然而，为了确保工作缸体及驱动轴的顺畅的旋转，优选利用保持板将中心轴的支承端部及活塞杆的支承端部支承在驱动轴的端面上。即，若利用保持板将中心轴的支承端部及活塞杆的支承端部支承在驱动轴的端面上，则能够阻止中心轴的支承端部或活塞杆的支承端部从驱动轴的端面远离的移动，不会导致例如工作缸体的轴心错动的事态，并能够使活塞杆可靠地进行行程移动。
然而，在利用保持板对支承端部进行支承的中心轴中，支承端部的外形尺寸必须大于轴部。因此，在为了适用安装载荷大的按压弹簧而将中心轴的轴部构成为粗径时，对于中心轴的支承端部也必须增大外形尺寸。其结果是，需要扩大形成于保持板的轴插通孔的内径，会导致保持板的强度下降，因此会发生中心轴的支承端部或活塞杆的支承端部从驱动轴的端面远离的事态。
本发明鉴于上述实际情况，目的在于提供一种不会导致中心轴的支承端部或活塞杆的支承端部从驱动轴的端面远离的事态，且能够更可靠地防止阀板与工作缸体之间的油泄漏的斜轴式轴向活塞泵·马达。
【用于解决课题的手段】
为了实现上述目的，本发明的斜轴式轴向活塞泵·马达具备：工作缸体，其配设在壳体的内部，在一端面的轴心上具备轴装配孔，且在以轴心为中心的圆周上具有多个工作缸内径；多个活塞杆，其以支承端部从所述工作缸体突出的状态分别配设于所述工作缸体的工作缸内径；中心轴，其基部装配于所述工作缸体的轴装配孔，且支承端部从所述轴装配孔突出；驱动轴，其以一方的端部配置在所述壳体的内部的状态由所述壳体支承为能够旋转；保持板，其将所述中心轴的支承端部以能够倾动的方式支承于在所述壳体的内部配置的驱动轴的一方的端面中的成为该驱动轴的轴心上的位置，并将所述活塞杆的支承端部以能够倾动的方式支承于所述驱动轴的一方的端面中的以该驱动轴的轴心为中心的圆周上；阀板，其介于所述工作缸体的另一端面与所述壳体之间，在所述壳体的内部将所述工作缸体支承为能够旋转，并根据所述工作缸体的旋转位置而进行对所述多个工作缸内径的压力的切换控制；按压弹簧，其配设于所述工作缸体的轴装配孔，以将所述工作缸体压抵于所述阀板的方式起作用，在所述驱动轴及所述工作缸体以各自的轴心为中心进行旋转时，所述活塞杆对应于所述驱动轴及工作缸体的倾转角而在所述工作缸内径中进行行程移动，所述斜轴式轴向活塞泵·马达的特征在于，所述中心轴具备：外圈，其装配于所述工作缸体的轴装配孔，在一方的端部具有轴部收容孔，且在另一方的端部具有弹簧收容孔；内轴，其在呈轴状的基部的前端具有外形尺寸比所述基部大的支承部，且经由所述基部而装配于所述外圈的轴部收容孔，在所述弹簧收容孔内收容有所述按压弹簧的状态下将所述外圈的一方的端部装配于所述工作缸体的轴装配孔，且所述外圈的一方的端部经由所述内轴的支承部而以能够倾动的方式支承在所述驱动轴的端面上。
【发明效果】
根据本发明，由于中心轴由外圈和内轴构成，因此能够不对支承部的外形尺寸造成影响地适用安装载荷大的按压弹簧。因此，能够确保保持板的强度而防止中心轴的支承端部或活塞杆的支承端部从驱动轴的端面远离的事态，而且能够增大按压弹簧的安装载荷，能够更可靠地防止阀板与工作缸体之间的油泄漏。
附图说明
图1是本发明的实施方式的斜轴式轴向活塞泵·马达的剖视图。
图2是将适用于图1所示的斜轴式轴向活塞泵·马达的中心轴分解表示的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明本发明的斜轴式轴向活塞泵·马达的优选的实施方式。
图1是表示本发明的实施方式的斜轴式轴向活塞马达的图。在此例示的斜轴式轴向活塞马达作为轮式装载机等建设机械所使用的车辆的行驶用液压马达而被利用，且具备壳体10。壳体10具备一端开口的呈中空状的壳体主体11和以将壳体主体11的开口闭塞的形态安装在壳体主体11的一端部上的引导板12，且在壳体主体11的中空内部11a收容有驱动轴30及工作缸体40。
驱动轴30在呈圆柱状的第一轴承支承部31的一端部具有粗径的第二轴承支承部32，并且在第二轴承支承部32的一端部具有呈大径的圆板状的盘部33。该驱动轴30在使盘部33位于壳体主体11的中空内部11a的状态下，经由第一轴承支承部31及第二轴承支承部32而由壳体主体11支承。更具体说明的话，在驱动轴30的第一轴承支承部31与壳体主体11之间设置第一圆锥滚子轴承51，在驱动轴30的第二轴承支承部32与壳体主体11之间设置第二圆锥滚子轴承52，能够使驱动轴30相对于壳体主体11绕着自身的轴心30C进行旋转。第二圆锥滚子轴承52比第一圆锥滚子轴承51构成得大型，圆锥滚子52a的粗径部以朝向壳体主体11的中空内部11a的状态介于驱动轴30与壳体主体11之间。
在驱动轴30的盘部33的端面上设有轴支承部33a及多个杆支承部33b。轴支承部33a及杆支承部33b分别是在盘部33的端面形成开口的大致半球状的凹部。轴支承部33a在盘部33中的成为驱动轴30的轴心30C上的位置处唯一形成。杆支承部33b虽然图中未明示，但配置在以驱动轴30的轴心30C为中心的共同的圆周上，且设置在彼此等间隔的七个位置上。放泄通路33c在轴支承部33a的内部形成开口。放泄通路33c在从轴支承部33a沿着驱动轴30的轴心30C延伸之后，随着朝向另一端侧而逐渐向外周方向倾斜地延伸，在第一轴承支承部31与第二轴承支承部32之间且在驱动轴30的外周面形成开口。
工作缸体40是沿着径向的截面为圆形的柱状构件，具有轴装配孔41及多个工作缸内径42。轴装配孔41及工作缸内径42分别是沿着工作缸体40的轴心40C形成的空处。所述轴装配孔41及工作缸内径42的沿着径向的截面呈现出相同的圆形形状，且在工作缸体40的一端面40a形成开口。轴装配孔41在成为工作缸体40的轴心40C上的位置处唯一形成。工作缸内径42虽然在图中未明示，但配置在以工作缸体40的轴心40C为中心的共同的圆周上，且设置在彼此成为等间隔的七个位置上。设置工作缸内径42的圆周设定为与驱动轴30的盘部33中的设有杆支承部33b的圆周相同的尺寸。
在该工作缸体40中，轴装配孔41及工作缸内径42开口的一端面40a构成为与轴心40C正交的平面，而另一端面形成为凹面40b。工作缸体40的凹面40b虽然在图中未明示，但形成为在工作缸体40的轴心40C延长线上具有中心的球状。连通孔43及多个连接通路44在工作缸体40的凹面40b形成开口。连通孔43是在成为工作缸体40的轴心40C上的位置处唯一设置的开口，且与轴装配孔41连通。连通孔43的内径形成得比轴装配孔41的内径小。虽然在图中未明示，但连接通路44是设置在以工作缸体40的轴心40C为中心的圆周上的开口，且配置在彼此成为等间隔的七个位置上。设置连接通路44的圆周设定为比设有工作缸内径42的圆周小的半径。各个连接通路44形成为比工作缸内径42小的内径，且与不同的工作缸内径42连通。
在工作缸体40的凹面40b与壳体10的引导板12之间配设有阀板60。阀板60具有滑动突球面61及滑动突筒面62，经由滑动突球面61而以能够滑动的方式与工作缸体40的凹面40b抵接，并经由滑动突筒面62而以能够滑动的方式与引导板12的引导面12a抵接。滑动突球面61是具有与工作缸体40的凹面40b相同的曲率半径的呈球状突出的部分，能够相对于工作缸体40的凹面40b以整面密接的状态进行滑动。滑动突筒面62是朝向滑动突球面61的相反侧突出的凸状的圆筒面。
该滑动突筒面62所抵接的引导板12的引导面12a是具有与滑动突筒面62相同的曲率半径且与滑动突筒面62相比弧的长度更大的凹状的圆筒面，形成在与驱动轴30的盘部33对置的部位。该引导板12的引导面12a以使包括设置在驱动轴30的盘部33上的轴支承部33a的中心点X且与驱动轴30的轴心30C正交的线成为圆筒的中心轴的方式设定其位置。
需要说明的是，图中的符号70是用于使阀板60沿着引导板12的引导面12a移动的促动器。在该促动器70中，作为输出件的促动器活塞71经由联动销72而以能够倾动的方式与阀板60卡合。
虽然在图中未明示，但高压口及低压口在阀板60的滑动突球面61的与工作缸体40的连接通路44对应的部位形成开口。高压口及低压口如下设置：例如利用包括工作缸体40的轴心40C及驱动轴30的轴心30C在内的假想的平面将工作缸体40分割成两部分时，高压口与位于一方侧的多个工作缸内径42连通，而低压口与位于另一方侧的多个工作缸内径42连通。需要说明的是，图中的符号63是在从阀板60的滑动突球面61到滑动突筒面62的部位贯通设置的连通路。该连通路63在与工作缸体40的轴心40C对置的部位处向滑动突球面61开口。
另一方面，在工作缸体40中，在工作缸内径42分别配设活塞杆80并在轴装配孔41配设中心轴90。活塞杆80呈现出外径从基端朝向前端逐渐增加的锥形状，在基端具有支承球头部(支承端部)81而在前端部构成活塞部82，并经由活塞部82以能够滑动的方式插入到工作缸内径42中。活塞杆80的支承球头部81呈球状，且具有能够滑动地插入在驱动轴30的盘部33上形成的杆支承部33b的外径。该活塞杆80的支承球头部81具有比活塞部82的外径大的外径。
中心轴90装配在工作缸体40的轴装配孔41中，如图2所示，具备内轴910及外圈920。内轴910具有呈圆柱状的轴基部(基部)911和在轴基部911的基端部设置的轴支承球头部(支承部)912。内轴910的轴支承球头部912呈球状，且具有能够滑动地插入在驱动轴30的盘部33上形成的轴支承部33a的外径d1。轴基部911的外径d2比轴支承球头部912的外径d1小。如图1所示，在内轴910的内部，在从轴基部911的端面到轴支承球头部912的顶部之间设有油通路913。在油经由阀板60的连通路63及工作缸体40的连通孔43而浸入轴装配孔41时，该油通路913用于将该油向形成于驱动轴30的放泄通路33c导出。
外圈920呈圆柱状，且具有能够没有松动地向工作缸体40的轴装配孔41装配的外径。如图1所示，外圈920的沿着轴向的长度构成得比轴装配孔41长，而在装配于轴装配孔41时其一部分向外部突出。如图2所示，在该外圈920的成为其轴心上的部位设有轴部收容孔921及弹簧收容孔922。轴部收容孔921是在外圈920的一端面形成开口的空处，沿着径向的截面呈圆形形状。轴部收容孔921的内径形成为能够没有松动地装配内轴910的轴基部911的尺寸。弹簧收容孔922是在外圈920的另一端面形成开口的空处。该弹簧收容孔922的沿着径向的截面呈圆形形状，且在其内部收容有按压弹簧930。按压弹簧930是螺旋弹簧，外径比弹簧收容孔922的内径稍小且无负载状态的全长比弹簧收容孔922长。在轴部收容孔921与弹簧收容孔922之间介设有分隔壁部923。该分隔壁部923是在中心部具有细径的贯通孔923a的圆板状部分，具有将轴部收容孔921与弹簧收容孔922分隔，且承受按压弹簧930的功能。
如图1所示，这多个活塞杆80及中心轴90在将各自的球头部81、912向形成在驱动轴30的盘部33上的杆支承部33b或轴支承部33a装配之后，将保持板100固定在盘部33的端面，由此以各球头部81、912的从盘部33的端面的远离移动受限制的状态被支承为相对于盘部33的端面能够倾动。保持板100是在与盘部33的杆支承部33b对置的部位具有杆插通孔101，且在与轴支承部33a对置的部位具有轴插通孔102的板状构件。杆插通孔101形成为比活塞杆80的支承球头部81小的内径，轴插通孔102形成为比中心轴90的轴支承球头部912小的内径。为了将该保持板100安装在盘部33的端面上，只要在预先使活塞杆80分别穿过杆插通孔101且使中心轴90穿过轴插通孔102的状态下进行即可。
在如上述那样构成的斜轴式轴向活塞马达中，通过介于驱动轴30的盘部33与工作缸体40之间的中心轴90及多个活塞杆80，将所述驱动轴30与工作缸体40之间以彼此的轴心30C、40C交叉的状态相互连结。
若从这样的状态开始对高压口供给油而将低压口与油罐(未图示)连接，则在与高压口连接的工作缸内径42中，活塞杆80朝向驱动轴30依次进行前进移动，在与低压口连接的工作缸内径42中，活塞杆80依次进行后退移动，因此工作缸体40发生旋转，从而作为以驱动轴30为输出轴的斜轴式轴向活塞马达而发挥功能。当驱动促动器70而变更阀板60相对于引导板12的引导面12a的位置时，工作缸体40相对于驱动轴30的倾转角发生变化，从而在活塞杆80相对于工作缸内径42的行程移动量即容量变更的状态下进行动作。
在高压口保持有压力的状态下停止旋转时，工作缸体40的凹面40b与阀板60的滑动突球面61之间始终处于由介于中心轴90的外圈920与工作缸体40之间的按压弹簧930按压的状态。因此，工作缸体40与阀板60的间隙密接而能够极力减少油从它们之间泄漏的量。而且，在进行旋转动作时，工作缸体40的凹面40b与阀板60的滑动突球面61之间始终处于由介于中心轴90的外圈920与工作缸体40之间的按压弹簧930按压的状态。因此，通过高压口的油能够减薄所述工作缸体40与阀板60的滑动部的油膜厚度，因此能够防止油从间隙的泄漏，能够实现容积效率的提高。
另外，根据该斜轴式轴向活塞马达，利用保持板100将中心轴90的轴支承球头部912及活塞杆80的支承球头部81支承在驱动轴30的盘部33。因此，能够阻止中心轴90的轴支承球头部912或活塞杆80的支承球头部81从盘部33的端面远离的移动，不会导致例如工作缸体40的轴心40C错动的事态，因此能够确保工作缸体40及驱动轴30的顺畅的旋转，并能够使活塞杆80可靠地进行行程移动。
而且，由于中心轴90的外圈920和内轴910分别构成，因此即使在适用安装载荷大的按压弹簧930的情况下，也不会影响轴支承球头部912的外径尺寸。即，在为了更可靠地防止工作缸体40与阀板60之间的油泄漏而适用外形尺寸大的按压弹簧930时，只要扩大外圈920的外径尺寸而增大弹簧收容孔922即可，无需将内轴910的轴基部911构成为粗径。因此，也无需增大轴支承球头部912的外径尺寸，且无需扩大保持板100的轴插通孔102的内径，因此能够充分地确保保持板100的强度。由此，能够可靠地防止中心轴90的轴支承球头部912或活塞杆80的支承球头部81从驱动轴30的盘部33远离的事态。
需要说明的是，在上述的实施方式中，虽然例示了斜轴式轴向活塞马达，但也可以适用于斜轴式轴向活塞泵。而且，虽然例示了相对于驱动轴30而能够变更工作缸体40的倾转角的情况，但本发明并不局限于变更倾转角的情况，也能够适用于倾转角不变化的固定容量型的结构。
而且，在上述的实施方式中，虽然将外圈920的轴部收容孔921和弹簧收容孔922形成为具有大致相同的内径，但当然也可以与轴部收容孔921的内径无关地扩大弹簧收容孔922的内径。这种情况下，作为外圈920若适用更大外径的结构，则能够适用安装载荷更大的按压弹簧。
【符号说明】
10 壳体
30 驱动轴
40 工作缸体
40a 一端面
41 轴装配孔
42 工作缸内径
60 阀板
80 活塞杆
81 支承球头部
90 中心轴
100 保持板
910 内轴
911 轴基部
912 轴支承球头部
920 外圈
921 轴部收容孔
922 弹簧收容孔
930 按压弹簧

Claims (1)

1.一种斜轴式轴向活塞泵·马达，具备：
工作缸体，其配设在壳体的内部，在一端面的轴心上具备轴装配孔，且在以轴心为中心的圆周上具有多个工作缸内径；
多个活塞杆，其以支承端部从所述工作缸体突出的状态分别配设于所述工作缸体的工作缸内径；
中心轴，其基部装配于所述工作缸体的轴装配孔，且支承端部从所述轴装配孔突出；
驱动轴，其以一方的端部配置在所述壳体的内部的状态由所述壳体支承为能够旋转；
保持板，其将所述中心轴的支承端部以能够倾动的方式支承于在所述壳体的内部配置的驱动轴的一方的端面中的成为该驱动轴的轴心上的位置，并将所述活塞杆的支承端部以能够倾动的方式支承于所述驱动轴的一方的端面中的以该驱动轴的轴心为中心的圆周上；
阀板，其介于所述工作缸体的另一端面与所述壳体之间，在所述壳体的内部将所述工作缸体支承为能够旋转，并根据所述工作缸体的旋转位置而进行对所述多个工作缸内径的压力的切换控制；
按压弹簧，其配设于所述工作缸体的轴装配孔，以将所述工作缸体压抵于所述阀板的方式起作用，
在所述驱动轴及所述工作缸体以各自的轴心为中心进行旋转时，所述活塞杆对应于所述驱动轴及工作缸体的倾转角而在所述工作缸内径中进行行程移动，
所述斜轴式轴向活塞泵·马达的特征在于，
所述中心轴具备：
外圈，其装配于所述工作缸体的轴装配孔，在一方的端部具有轴部收容孔，且在另一方的端部具有弹簧收容孔；
内轴，其在呈轴状的基部的前端具有外形尺寸比所述基部大的支承部，且经由所述基部而装配于所述外圈的轴部收容孔，
在所述弹簧收容孔内收容有所述按压弹簧的状态下将所述外圈的一方的端部装配于所述工作缸体的轴装配孔，且所述外圈的一方的端部经由所述内轴的支承部而以能够倾动的方式支承在所述驱动轴的端面上。
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