JP2003185089A - ポンプ装置のシャフト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸心上の給脂管路の一方の開口部から他方の
開口部に潤滑油を強制的に導くことができるポンプ装置
のシャフトの提供。 【解決手段】 図示しないエンジンから出力される動力
を図示しないポンプ、例えば斜板式ポンプに入力するト
ランスミッション２４を備えるポンプ装置にあって、ト
ランスミッション２４に含まれる斜板式ポンプの入力側
のギヤ６に一端側で噛合い、エンジンの出力側のハブ１
２に他端側で噛合って、エンジンから斜板式ポンプに動
力を伝達するシャフト１５の軸心上に、シャフト１５の
一端側から他端側に潤滑油を導くための給脂管路７を設
け、この給脂管路７のカップリング２側の開口部付近
に、エンジンの回転方向と同じ巻き方向、すなわちＡ方
向の螺旋溝５を設けて、シャフト１５のカップリング２
側の端部に導かれた潤滑油が、螺旋溝５の回転に伴うポ
ンプ作用によって給脂管路７内に吸い込まれるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンから出力
される動力をポンプに入力してポンプを駆動するポンプ
装置にあって、エンジンからポンプに動力を伝達すると
ともに、潤滑油を一端側から他端側に導くための給脂管
路が、軸心上に設けられるポンプ装置のシャフトに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来のポンプ装置のシャフトの一
例を図に基づいて説明する。

【０００３】図２は、従来のポンプ装置のシャフト部分
を示す断面図である。

【０００４】従来から、建設機械、例えば中型や大型の
油圧ショベルに備えられるポンプ装置には、複数のポン
プ、例えば斜板式ポンプと、これら斜板式ポンプの動力
源であるエンジンと、このエンジンの動力を各斜板式ポ
ンプに伝達するトランスミッションとを備えている。

【０００５】図２に示す２４は、上述のトランスミッシ
ョンの一例であり、このトランスミッション２４は、図
示しないエンジンの出力によって回転するプレート１１
と、このプレート１１に締結されたハブ１２と、このハ
ブ１２に一端側でスプライン結合し、図示しない斜板式
ポンプの入力側のギヤ６に他端側でスプライン結合する
シャフト１５とを備えている。

【０００６】ハブ１２は、シャフト１５が一方の開口部
から挿入され、他方の開口部がエンドプレート１３によ
って塞がれている。ギヤ６は、ベアリング８，１７によ
って回転可能に支持されいる。ベアリング８は、トラン
スミッション２４のケーシング９に固定されたカートリ
ッジ１０に嵌め込まれている。ベアリング１７は、ケー
シング９に形成された環状突起に嵌め込まれている。

【０００７】なお、図示しないが、上述の斜板式ポンプ
は、ギヤ６に対して複数設けてあり、各斜板式ポンプの
入力軸のそれぞれに図示しないギヤがそれぞれ固定され
て、これらのギヤすべてがギヤ６と噛合っている。

【０００８】また、トランスミッション２４は、ギヤ６
にスプライン結合されるカップリング２を備えており、
このカップリング２には、ギヤポンプ１の入力軸２１が
スプライン結合されている。また、トランスミッション
２４のケーシング９には、ギヤポンプ１の入力軸２１お
よびカップリング２を覆うカバー１８が取付けられてい
る。なお、ギヤポンプ１は、油圧ショベルのブームシリ
ンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ、旋回モー
タ、走行モータ等の各種アクチュエータを制御するパイ
ロット圧を発生するパイロットポンプである。

【０００９】また、トランスミッション２４には、シャ
フト１５とハブ１２とのスプライン結合部１４、シャフ
ト１５とギヤ６とのスプライン結合部１６、カップリン
グ２とギヤ６とのスプライン結合部２３、カップリング
２とギヤポンプ１の入力軸２１とのスプライン結合部２
５のそれぞれの磨耗を防止するための潤滑油を供給する
複数の給脂口が設けられている。すなわち、カートリッ
ジ１０に給脂口１９が設けられ、カバー１８に給脂口２
２が設けられている。

【００１０】また、上述のカップリング２には、シャフ
ト１５のカップリング２側の端部に潤滑油を導く給脂管
路２０と、カバー１８とカップリング２とに囲まれた空
間に溜まる潤滑油を給脂管路２０内に掻き揚げる横穴３
とが設けられている。この横穴３は、給脂管路２０の径
方向に対してずらして設けられており、これによりカッ
プリング２の回転時に潤滑油を掻き揚げやすくなってい
る。

【００１１】従来のポンプ装置のシャフトであるシャフ
ト１５には、軸心上に設けられ、シャフト１５のカップ
リング２側の端部に導かれた潤滑油を、シャフト１５と
ハブ１２とのスプライン結合部１４に導く給脂管路７を
備えている。

【００１２】このように構成されたポンプ装置のトラン
スミッションでは、エンジンによりプレート１１が回転
すると、このプレート１１、ハブ１２、シャフト１５、
およびギヤ６が一体的に回転する。ギア６の回転は、図
示しない各ギヤを介して最終的に図示しない各斜板式ポ
ンプの入力軸に伝達され、これにより、各斜板式ポンプ
が駆動する。

【００１３】また、上述のようにギヤ６が回転すると、
このギヤ６と一体的にカップリング２が回転し、この回
転がギヤポンプ１の入力軸２１に伝達されて、ギヤポン
プ１が駆動する。

【００１４】このように斜板式ポンプ、ギヤポンプ１が
駆動している間、カートリッジ１０に設けられた給脂口
１９から潤滑油が供給され、この潤滑油がシャフト１５
の中央の周側面上から広がり、これにより、シャフト１
５とハブ１２とのスプライン結合部１４と、シャフト１
５とギヤ６とのスプライン結合部１６とに給脂がおこな
われる。

【００１５】また、この間、カバー１８に設けられた給
脂口２２からも、カップリング２とカバー１８に囲まれ
た空間に潤滑油が供給される。この潤滑油は、カップリ
ング２とカバー１８に囲まれた空間に溜まり、カップリ
ング２とギヤ６とのスプライン結合部２３の一部を浸す
とともに、カップリング２に設けられた横穴３によって
給脂管路２０内に掻き揚げられる。そして、給脂管路２
０内の潤滑油は、シャフト１５のカップリング２側の一
端から、給脂管路７を介してのシャフト１５の他端側に
導かれ、これにより、シャフト１５とハブ１２とのスプ
ライン結合部に給脂がおこなわれる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の従来
のポンプ装置のシャフト１５では、シャフト１５とハブ
１２とのスプライン結合部１４に対する給脂が十分にお
こなわれないという現象が生じる。この現象の原因とし
ては、カートリッジ１０に設けられた給脂口１９から潤
滑油が供給されても、シャフト１５の回転に伴う遠心力
によって潤滑油が跳ね返されることと、遠心力がシャフ
ト１５の両側を撓ませるように作用するために、シャフ
ト１５のカップリング２側の端部から給脂管路７へ流入
する潤滑油の移動が妨げられることとが考えられる。

【００１７】このように従来のポンプ装置のシャフト１
５では、このシャフト１５とハブ１２とのスプライン結
合部１４に給脂が十分におこなわれないことから、その
シャフト１５とハブ１２とのスプライン結合部１４の磨
耗やサビの発生を防止できず、シャフト１５およびハブ
１２の交換や、潤滑油の交換にかかる整備費が嵩むとい
う問題がある。

【００１８】本発明は、上述の現状を考慮してなされた
もので、その目的は、軸心上の給脂管路の一方の開口部
から他方の開口部に潤滑油を強制的に導くことができる
ポンプ装置のシャフトを提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１に係る発明は、エンジンから出力される
動力をポンプ、例えば斜板式ポンプに入力するトランス
ミッションを備えるポンプ装置にあって、前記トランス
ミッションに設けられ、前記ポンプの入力側の所定部材
に一端側で噛合い、前記エンジンの出力側の所定部材に
他端側で噛合って、前記エンジンから前記ポンプに動力
を伝達するとともに、前記一端側から前記他端側に潤滑
油を導くための給脂管路が軸心上に設けられるポンプ装
置のシャフトにおいて、前記給脂管路の少なくとも潤滑
油が流入する一方の開口部付近に、モータの回転方向と
同じ巻き方向の螺旋溝を設けた構成にしてある。

【００２０】このように構成した請求項１に係る発明で
は、エンジンが回転すると、エンジンの出力側の所定部
材から、シャフトに回転が伝達され、このシャフトから
ポンプの入力側の所定部材に回転が伝達されて、この回
転が斜板式ポンプの入力軸から入力されて斜板式ポンプ
が駆動する。

【００２１】この間、シャフトと一体に螺旋溝が回転し
ており、給脂管路の一方の開口部に達した潤滑油は、螺
旋溝の回転に伴うポンプ作用によって給脂管路内へと吸
い込まれる。すなわち、給脂管路の一方の開口部から他
方の開口部に潤滑油を強制的に導くことができる。

【００２２】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
係る発明において、前記螺旋溝を、タップを切って形成
したことを特徴としている。

【００２３】このように構成した請求項２に係る発明で
は、螺旋溝にネジを螺合させることができるので、アイ
ボルト等の雄ネジ部を有する工具を使用してシャフトを
抜き取ることができる。

【００２４】また、請求項３に係る発明は、請求項１ま
たは２に係る発明において、長手寸法の中心を基準に左
右対称に形成し、前記給脂管路の両開口部付近のそれぞ
れに、前記螺旋溝をそれぞれ設けたことを特徴としてい
る。

【００２５】このように構成した請求項３に係る発明で
は、シャフトを組み込む際に、どちらの端部からでもシ
ャフトを組み込むことができ、すなわち、シャフトの組
込む方向の誤りを防止できる。

【００２６】また、請求項４に係る発明は、請求項１〜
３のいずれかに係る発明において、前記ポンプ装置が建
設機械に設けられることを特徴としている。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明のポンプ装置のシャ
フトの一実施形態を図に基づいて説明する。

【００２８】図１は、本実施形態を示す断面図である。
なお、図１に示すもののうち、前述の図２に示したもの
と同等のものには、図２に付した符号と同じ符号を付し
てある。

【００２９】本実施形態は、中型や大型の油圧ショベル
などの建設機械等に備えられるポンプ装置に設けてあ
る。このポンプ装置は、複数のポンプ、例えば斜板式ポ
ンプと、これら斜板式ポンプの動力源であるエンジン
と、このエンジンの動力を各斜板式ポンプに伝達するト
ランスミッションとを備えている。

【００３０】図１に示す２４は、トランスミッションの
一例であり、このトランスミッション２４は、図示しな
いエンジンの出力によって回転するプレート１１と、こ
のプレート１１に締結されたハブ１２と、このハブ１２
に一端側でスプライン結合し、図示しない斜板式ポンプ
の入力側のギヤ６に他端側でスプライン結合するシャフ
ト１５とを備えている。

【００３１】ハブ１２は、一方の開口部からシャフト１
５を挿入してあり、他方の開口部をエンドプレート１３
で塞いである。ギヤ６は、ベアリング８，１７によって
回転可能に支持してある。ベアリング８は、トランスミ
ッション２４のケーシング９に締結されたカートリッジ
１０に嵌め込んである。ベアリング１７は、ケーシング
９に形成された環状突起に嵌め込んである。

【００３２】なお、図示しないが、上述の斜板式ポンプ
は、ギヤ６に対して複数設けてあり、各斜板式ポンプの
入力軸のそれぞれに図示しないギヤがそれぞれ固定さ
れ、これらのギヤすべてが上述のギヤ６と噛合ってい
る。

【００３３】また、トランスミッション２４は、ギヤ６
にスプライン結合されるカップリング２を備えており、
このカップリング２には、ギヤポンプ１の入力軸２１が
スプライン結合してある。また、トランスミッション２
４のケーシング９には、ギヤポンプ１の入力軸２１およ
びカップリング２を覆うカバー１８を取付けてある。な
お、ギヤポンプ１は、例えば油圧ショベルのブームシリ
ンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ、旋回モー
タ、走行モータ等の各種アクチュエータを制御するため
のパイロット圧を発生するパイロットポンプである。

【００３４】また、トランスミッション２４には、シャ
フト１５とハブ１２とのスプライン結合部１４、シャフ
ト１５とギヤ６とのスプライン結合部１６、カップリン
グ２とギヤ６とのスプライン結合部２３、カップリング
２とギヤポンプ１の入力軸２１とのスプライン結合部２
５のそれぞれの磨耗を防止するための潤滑油を供給する
複数の給脂口を設けてある。すなわち、カートリッジ１
０に給脂口１９を設け、カバー１８に給脂口２２を設け
てある。

【００３５】また、上述のカップリング２には、シャフ
ト１５のカップリング２側の端部に潤滑油を導く給脂管
路２０と、カバー１８とカップリング２とに囲まれた空
間に溜まった潤滑油を給脂管路２０内に掻き揚げる横穴
３とを設けてある。この横穴３は、給脂管路２０の径方
向に対してずらして設けてあり、これにより、カップリ
ング２の回転時に潤滑油を掻き揚げやすくしてある。

【００３６】特に、本実施形態であるシャフト１５は、
シャフト１５の一端側から他端側に潤滑油を導くための
給脂管路７を軸心上に設けてあり、この給脂管路７のカ
ップリング２側の開口部付近には、螺旋溝５を設けてあ
る。この螺旋溝５は、タップを切って形成してあり、エ
ンジンの回転方向と同じ巻き方向、すなわち巻き方向が
Ａ方向のネジ穴から成る。シャフト１５のカップリング
２側の一端に導かれた潤滑油は、この給脂管路７によっ
て、シャフト１５の他端側すなわちシャフト１５とハブ
１２とのスプライン結合部１４側に導かれるようになっ
ている。

【００３７】このように構成したトランスミッション２
４は、エンジンによりプレート１１が回転すると、この
プレート１１、ハブ１２、シャフト１５、およびギヤ６
が一体的に回転する。ギア６の回転は、図示しない各ギ
ヤを介して最終的に図示しない各斜板式ポンプの入力軸
に伝達され、これにより、各斜板式ポンプが駆動する。

【００３８】また、上述のようにギヤ６が回転すると、
このギヤ６と一体にカップリング２が回転し、この回転
がギヤポンプ１の入力軸２１に伝達されて、ギヤポンプ
１が駆動する。

【００３９】このように斜板式ポンプ、ギヤポンプ１が
駆動している間、カートリッジ１０に設けられた給脂口
１９から潤滑油が供給され、この潤滑油がシャフト１５
の中央の周側面上から広がり、これにより、シャフト１
５とハブ１２とのスプライン結合部１４と、シャフト１
５とギヤ６とのスプライン結合部１６とに給脂がおこな
われる。

【００４０】また、カバー１８に設けられた給脂口２２
からも、カップリング２とカバー１８に囲まれた空間に
潤滑油が供給される。この潤滑油は、カップリング２と
カバー１８に囲まれた空間に溜まり、カップリング２と
ギヤ６とのスプライン結合部２３の一部を浸すととも
に、カップリング２に設けられた横穴３によって給脂管
路２０内に掻き揚げられる。

【００４１】そして、給脂管路２０内の潤滑油は、シャ
フト１５のカップリング２側の端部に導かれる。このと
き、シャフト１５とともに螺旋溝５が回転しており、こ
れにより、給脂管路７のカップリング２側の開口部に達
した潤滑油は、螺旋溝５の回転に伴うポンプ作用によっ
て給脂管路７内へと吸い込まれる。すなわち、潤滑油
は、給脂管路７のカップリング２側の一方の開口部から
他方の開口部への強制的に導かれるので、シャフト１５
の回転に伴う遠心力がシャフト１５を撓ませるように作
用しても、給脂管路７を介してギヤ１５とハブ１２との
スプライン結合部１４に給脂することができる。

【００４２】このように本実施形態では、シャフト１５
の給脂管路７に設けられた螺旋溝５のポンプ作用によっ
て、潤滑油が一方の開口部から他方の開口部に潤滑油を
強制的に導くことができるので、シャフト１５とハブ１
２とのスプライン結合部１４に十分な給脂をおこなうこ
とができる。これにより、シャフト１５とハブ１２との
スプライン結合部１４の磨耗やサビの発生を防止でき、
したがって、シャフト１５およびハブ１２交換にかかる
整備費を削減することができる。

【００４３】また、上述のようにシャフト１５とハブ１
２とのスプライン結合部１４の磨耗やサビの発生を防止
できることから、磨耗粉やサビなどの金属粉の発生を抑
えることでき、したがって、潤滑油の交換にかかる整備
費を削減することができる。

【００４４】また、本実施形態では、ネジ穴から成る螺
旋溝５にネジを螺合させることができるので、アイボル
ト等の雄ネジ部を有する工具を使用してシャフト１５を
抜き取ることができ、これにより、分解性を向上させる
ことができる。

【００４５】なお、本実施形態では、給脂管路７の一端
部に螺旋溝５を設けたが、本発明はこれに限るものでは
なく、シャフト１５を、長手寸法の中心を基準に左右対
象に形成し、給脂管路７の両開口部付近に螺旋溝５を設
けてもよい。これにより、どちらの端部からでもシャフ
ト１５を組み込むことができるので、組込む方向の誤り
を防止でき、したがって、ポンプ装置の組立性を向上さ
せることができる。

【００４６】また、本実施形態のシャフト１５は、軸心
がエンジンの出力側のプレート１１の回転中心と一致さ
せてあるが、本発明はこれに限るものではなく、エンジ
ンの出力側にギヤやベルトを介在させて、エンジンの出
力側の回転中心とシャフトの軸心とをずらして配置して
もよい。これにより、ポンプの個数や設置スペースに対
応させて、ポンプ装置のトランスミッションを設けるこ
とが可能である。

【００４７】また、本実施形態では、給脂管路７の一方
の開口部付近に螺旋溝５を設けたが、本発明はこれに限
るものではなく、給脂管路７全体に螺旋溝５を設けても
よい。

【００４８】

【発明の効果】このように各請求項に係る発明では、シ
ャフトの軸心上の給脂管路に設けられた螺旋溝のポンプ
作用によって、潤滑油を給脂管路の一方の開口部から他
方の開口部へ強制的に導くので、シャフトの他端側に位
置する給脂対象部分に十分な給脂をおこなうことがで
き、したがって、給脂対象部分の磨耗やサビの発生を防
止でき、シャフトの他端側の給脂対象部分に該当する部
品の交換や、潤滑油の交換にかかる整備費を削減するこ
とができる。

【００４９】また特に、請求項２に係る発明では、螺旋
溝にネジを螺合させることができるので、アイボルト等
の雄ネジ部を有する工具を使用してシャフトを抜き取る
ことができ、これにより、分解性を向上させることがで
きる。

【００５０】また特に、請求項３に係る発明では、長手
寸法の中心を基準に左右対称に形成し、給脂管路の両開
口部付近のそれぞれに螺旋溝をそれぞれ設けたので、シ
ャフトをどちらの端部からでも組み込むことができ、す
なわち、シャフトを組込む方向の誤りを防止でき、した
がって、ポンプ装置の組立性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポンプ装置のシャフトの一実施形態を
示す断面図である。

【図２】従来のポンプ装置のシャフト部分を示す断面図
である。

【符号の説明】

５ 螺旋溝 ６ ギヤ（ポンプの入力側の所定部材） ７ 給脂管路 １２ ハブ（エンジンの出力側の所定部材） １４ スプライ結合部 １５ シャフト １６ スプライン結合部 ２４ トランスミッション

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J063 AA15 AB02 AC01 BA01 BA11 BB14 BB16 CA01 CB43 XA09 XD22 XD34 XD43 XD62 XD72 XE15

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンから出力される動力をポンプに
   入力するトランスミッションを備えるポンプ装置にあっ
   て、 前記トランスミッションに設けられ、前記ポンプの入力
   側の所定部材に一端側で噛合い、前記エンジンの出力側
   の所定部材に他端側で噛合って、前記エンジンから前記
   ポンプに動力を伝達するとともに、前記一端側から前記
   他端側に潤滑油を導くための給脂管路が軸心上に設けら
   れるポンプ装置のシャフトにおいて、 前記給脂管路の少なくとも潤滑油が流入する一方の開口
   部付近に、モータの回転方向と同じ巻き方向の螺旋溝を
   設けたことを特徴とするポンプ装置のシャフト。
2. 【請求項２】 前記螺旋溝を、タップを切って形成した
   ことを特徴とする請求項１記載のポンプ装置のシャフ
   ト。
3. 【請求項３】 長手寸法の中心を基準に左右対称に形成
   し、前記給脂管路の両開口部付近のそれぞれに、前記螺
   旋溝をそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１または
   ２記載のポンプ装置のシャフト。
4. 【請求項４】 前記ポンプ装置が建設機械に設けられる
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のポン
   プ装置のシャフト。