JP2003227473A - 斜板式ポンプの潤滑機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 斜板式ポンプの回転する摺動部へ積極的に給
油することにより、ポンプの始動時にも十分な潤滑を確
保し、ドライ状態を防止する。 【解決手段】 斜板２３が筐体１内で、回転軸３の中心
軸線に対して傾斜して固定支持される。複数のシリンダ
１３を有するシリンダブロック１５が回転軸３に軸方向
に摺動可能に且つ一体的に回転するように取り付けられ
る。複数のピストン２１が一端をシリンダ１３に摺合さ
れ、その他端を斜板２３にシュー２５を介して当接され
る。吸入ポート３３及び吐出ポート３５を有するバルブ
プレート３１が筐体１内面とシリンダブロック１５の底
面に当接するように配置され、筐体１内の吸入通路３９
及び吐出通路４１を吸入ポート３３及び吐出ポート３５
を介して各シリンダ１３内のポンプ室１４に選択的に連
通させる。バルブプレート３１とシリンダブロック１５
底面との摺動部に、潤滑手段により潤滑油を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、斜板式ポンプ等に
おいて高圧下で高速回転する部材間の摺動面を潤滑する
潤滑機構及びそのような斜板式ポンプで用いられるバル
ブプレート、特に、斜板式ポンプ等において、筐体内に
回転自在に収容されて回転駆動される複数のシリンダ内
へ、筐体に形成された吸入通路から作動油を吸入すると
共に、該シリンダから該筐体に形成された吐出通路へ作
動油を吐出する部位に設けられ、作動油の給排を制御す
るバルブプレートに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、斜板式ポンプとしては、特公平４
ー６８４７２号に示されるようなものが知られている。
図８は、この公報に示される斜板式ポンプの側断面図で
ある。この図において、筐体１０１内に配置された回転
軸１０３は、その両端をコロ軸受け１０５からなる軸受
けとニードルベアリング１０７からなる軸受けとをそれ
ぞれ介して筐体１０１に回転自在に支持され、その回転
軸１０３の一端は図示しない駆動源に連結されている。
回転軸１０３には、複数のシリンダ１０９を有するシリ
ンダブロック１１１が一体的に回転するように、且つ軸
方向に摺動可能にスプライン１１３嵌合されている。シ
リンダブロック１１１に形成された複数のシリンダ１０
９は、回転軸１０３の回りに略等間隔に配置され、各シ
リンダ１０９にはピストン１１５が往復動可能に摺合さ
れている。また、回転軸１０３には環状の斜板１１７が
遊嵌され、この斜板１１７の一側面には各ピストン１１
５の一端がシュー１１９を介して当接すると共に、他側
面は円筒状に形成されて、筐体１０１に設けられたホル
ダ１２１の円筒状の面に当接している。各シュー１１９
は環状のリテイナ１２３により斜板１１７に保持され、
また、各シュー１１９の球部１１９ａにはピストン１１
５の一端が枢着されている。斜板１１７の外周部は連結
アーム１２５を介してプランジャ１２７に連結され、こ
のプランジャ１２７の操作により、斜板１１７は回転軸
１０３の中心軸線に対して一定範囲内で傾動しうるよう
になっている。 【０００３】シリンダブロック１１１の底部と筐体１０
１の内面間にはバルブプレート１２９が介装され、この
バルブプレート１２９には吸入ポート１３１と吐出ポー
ト１３３が形成されている。シリンダブロック１１１
は、回転軸１０３の外周面に巻回されたコイルバネ１３
５により、図８で左方向に付勢されて、シリンダブロッ
ク１１１底部がバルブプレート１２９を介して筐体１０
１内面へ押圧されている。シリンダブロック１１１内の
各シリンダ１０９内に画成されたポンプ室１１０は、回
転軸１０３の回転によるシリンダブロック１１１の回転
に伴い、バルブプレート１２９の吸入ポート１３１ある
いは吐出ポート１３３を介して、筐体１０１内に形成さ
れた吸入通路１３７あるいは吐出通路１３９に選択的に
連通する。 【０００４】以上の構成において、プランジャ１２７の
操作により回転軸１０３に対する斜板１１７の傾斜角度
を適当に調節した後で、図示しない駆動源を作動させて
回転軸１０３を回転駆動すると、シリンダブロック１１
１が回転軸１０３と共に回転して、シリンダ１０９内の
ピストン１１５がシリンダブロック１１１と共に回転さ
れる。ピストン１１５の一端はシュー１１９を介して、
回転軸１０３に対して傾斜した斜板１１７に当接してい
るため、ピストン１１５は回転に伴い、シリンダ１０９
内で往復運動する。従って、ピストン１１５が図８で右
方向に移動する吸入行程では、吸入通路１３７よりバル
ブプレート１２９の吸入ポート１３１を介してシリンダ
１０９内のポンプ室１１０に吸入され、ピストン１１５
が図８で左方向に移動する吐出行程では、ポンプ室１１
０内の作動油が加圧されてバルブプレート１２９の吐出
ポート１３３を介して筐体１０１内の吐出通路１３９へ
吐出される。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】このような斜板式ポン
プにおいては、作動時に、シリンダブロック１１１の底
部がバルブプレート１２９に対して摺動して回転する
が、これらの摺動部へ潤滑のため作動油を供給する給油
機構は特に設けられておらず、ポンプの作動中に筐体１
０１の底部に溜まった作動油がシリンダブロック１１１
の回転により掻き上げられて前記摺動部へ自然に供給さ
れる程度であった。また、回転軸１０３の筐体１０１内
に収容された端部はニードルベアリング１０７を介して
筐体１０１に回転自在に支持されているが、このニード
ルベアリング１０７への給油も積極的には行われておら
ず、筐体１０１内に溜まった作動油の自然給油に任せて
いた。 【０００６】従って、ポンプを高速で動作させると、シ
リンダブロック１１１底部とバルブプレート１２９との
摺動面やニードルベアリング１０７の潤滑が不充分にな
り、これらの部分がドライ状態になって急激に磨耗して
作動不良を起こしたり寿命が大幅に縮まったり、異音を
発生したり、騒音が異常に増大するという問題点があっ
た。 【０００７】また、上記斜板式ポンプを燃料噴射式エン
ジンのインジェクタへ燃料を供給するポンプとして使用
した場合には、ポンプの停止時に、ポンプ内部の燃料が
エンジンの熱により蒸発しており、始動時にはドライ運
転になりやすい。 【０００８】そこで、本発明は上記従来の問題点を解消
するためになされたもので、高速で回転する摺動部へ積
極的に給油することにより、ポンプの高速回転時やポン
プ停止後の再始動時にも充分な潤滑ができ、ドライ状態
を防止しうる斜板式ポンプの潤滑機構及びバルブプレー
トを提供することにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】この発明によれば、筐体
と、その筐体内に配置され、両端部を軸受けを介して該
筐体に回転自在に支持され、駆動源により回転駆動され
うる回転軸と、前記筐体内に配置され、その回転軸の中
心軸線に対して傾斜して固定支持される斜板と、前記回
転軸に軸方向に摺動可能に且つ一体的に回転するように
取り付けられ、内部にポンプ室を画成された複数のシリ
ンダを有するシリンダブロックと、一端を前記シリンダ
に摺合され、他端を前記斜板に当接するシューに連結さ
れた複数のピストンと、前記筐体に設けられ、前記各シ
リンダ内のポンプ室に外部から油を供給するための吸入
通路と、前記筐体に設けられ、前記各シリンダのポンプ
室から外部へ油を吐出する吐出通路と、一端面を前記筐
体内面に当接し、他端面を前記各シリンダブロックの底
面に当接するように配置され、前記回転軸を貫通させ、
前記吸入通路及び吐出通路を前記各シリンダ内のポンプ
室に選択的に連通させるための吸入ポート及び吐出ポー
トを有するバルブプレートとからなる斜板式ポンプにお
いて、前記バルブプレートと前記シリンダブロックの底
面との接触部に潤滑油を供給する潤滑手段を備え、前記
回転軸の前記バルブプレートに近接する側の端部を回転
自在に支持する前記軸受けに、前記筐体内の前記吸入通
路から作動油を供給する軸受け給油通路を前記筐体に設
けたものである。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。 実施の形態１．図１乃至図３は、本発明による斜板式ポ
ンプの潤滑機構の第一の実施の形態を示しており、図１
はその縦断側面図、図２はバルブプレートの平面図、図
３はバルブプレート周辺の縦断側面図である。 【００１１】図１において、筐体１内には回転軸３が収
容され、その回転軸３の一端はボールベアリング５等の
軸受けにより、他端はニードルベアリング７等の軸受け
により筐体１に各々回転自在に支持されている。回転軸
３の一端は、マグネットカップリング９を介して入力軸
１１に接続され、入力軸１１は図示しない内燃機関等の
駆動源に連結されている。 【００１２】回転軸３には、複数のシリンダ１３を有す
るシリンダブロック１５が一体的に回転するように、且
つ軸方向に摺動可能にスプライン１７嵌合されている。
シリンダブロック１５に形成された複数のシリンダ１３
は、回転軸３の回りに略等間隔に配置され、各シリンダ
１３にはピストン２１が往復動可能に摺合されている。 【００１３】また、回転軸３には環状の斜板２３が遊嵌
され、この斜板２３はその外周部において回転軸３の中
心軸線に対して傾斜した状態で筐体１に固定保持されて
いる。斜板２３の一側面には各ピストン２１の一端がシ
ュー２５を介して当接し、各シュー２５は環状のシュー
ホルダ２７により斜板２３の一側面に摺動可能に保持さ
れている。 【００１４】シリンダブロック１５の底部と筐体１の内
面間にはバルブプレート３１が介装され、このバルブプ
レート３１には吸入ポート３３と吐出ポート３５が形成
されている。シリンダブロック１５は、回転軸３の外周
面に巻回されたコイルバネ３７により、図１で左方向に
付勢されて、シリンダブロック１５底部がバルブプレー
ト３１を介して筐体１内面へ押圧されている。シリンダ
ブロック１５内の各シリンダ１３内に画成されたポンプ
室１４は、回転軸３の回転によるシリンダブロック１５
の回転に伴い、バルブプレート３１の吸入ポート３３あ
るいは吐出ポート３５を介して、筐体１内に形成された
吸入通路３９あるいは吐出通路４１に選択的に連通す
る。 【００１５】吸入通路３９は、筐体１内に形成した軸受
け給油通路４３を介して、ニードルベアリング７により
回転自在に支持された回転軸３の端部側で筐体１内に形
成された油溜４５に連通し、吸入通路３９より作動油の
一部が軸受け給油通路４３を介して油溜４５に導かれ
て、ニードルベアリング７を潤滑する。 【００１６】図２に示すように、ニードルベアリング７
は、回転軸３と外輪４９との間に等間隔で配置された複
数のニードル状ローラ４７からなり、外輪４９はストッ
プリング５１により筐体１に固定されている。 【００１７】また、図３に示すように、バルブプレート
３１は、回転軸３を回転自在に貫通させる中心孔３１ａ
と吸入ポート３３及び吐出ポート３５とを有する環状体
よりなる。環状体は、少なくともその一端面において、
外周縁に沿って突設された外周ランド部３１ｂと、中心
孔３１ａと外周ランド部３１ｂとの間において形成され
たシールランド部３１ｃと、外周ランド部３１ｂとシー
ルランド部３１ｃとの間に形成された環状溝３１ｄとを
備えている。シールランド部３１ｃには、吸入通路３９
及び吐出通路４１を各シリンダ１３内のポンプ室１４に
連通させるための前記吸入ポート３３及び吐出ポート３
５が、環状体の中心に対して対称的に円弧状に形成され
ており、バルブプレート３１とシリンダブロック１５底
面との相対摺動時に、吸入ポート３３や吐出ポート３５
内の作動油の摺合部から漏れがシールランド部３１ｃに
よりシールされる。外周ランド部３１ｂには、少なくも
一つ以上の切り欠き溝３１ｅが形成されている。図示例
では、複数の切り欠き溝３１ｅが円周方向に略等間隔に
形成され、外周ランド部３１ｂと切り欠き溝３１ｅとが
交互に配置されている。また、図示例では、環状体の他
端面も、上述した一端面と同様に形成されている。しか
し、バルブプレート３１の他端面は摺動しないので、他
端面に、環状溝３１ｄや外周ランド部３１ｂの切り欠き
溝３１ｅ等を必ずしも設ける必要はない。 【００１８】また、環状体には、外周ランド部３１ｂ、
シールランド部３１ｃ及び環状溝３１ｄに潤滑油を供給
する潤滑手段としての給油孔３１ｆが両端面間に貫通し
て設けられている。この実施の形態では、給油孔３１ｆ
の一端は環状溝３１ｄに開口すると共に、他端は油路５
３を介して吸入通路３９に連通している。 【００１９】次に、この実施の形態の作用について説明
する。図示しない駆動源を作動させて回転軸３を回転駆
動すると、シリンダブロック１５が回転軸３と共に回転
して、シリンダ１３内のピストン２１がシリンダブロッ
ク１５と共に回転される。ピストン２１の一端はシュー
２５を介して、回転軸３の中心軸線に対して傾斜した状
態で筐体１に固定支持された斜板２３に当接しているた
め、ピストン２１は回転軸３の回りを回転するのに伴
い、シリンダ１３内で往復運動する。従って、ピストン
２１が図１で右方向に移動する吸入行程では、シリンダ
ブロック１５の回転に伴ってシリンダ１３内のポンプ室
１４がバルブプレート３１の吸入ポート３３に連通し
て、筐体１内の吸入通路３９よりバルブプレート３１の
吸入ポート３３を介してシリンダ１３内のポンプ室１４
に吸入される。また、ピストン２１が図１で左方向に移
動する吐出行程では、ポンプ室１４がバルブプレート３
１の吐出ポート３５に連通し、ポンプ室１４内の作動油
が加圧されてバルブプレート３１の吐出ポート３５を介
して筐体１内の吐出通路４１へ吐出される。 【００２０】このようなポンプ室１４からの作動油の給
排時には、回転するシリンダブロック１５の底面とバル
ブプレート３１との摺動部における、吸入ポート３３や
吐出ポート３５からの作動油の漏れはバルブプレート３
１のシールランド部３１ｃによりシールされる。また、
筐体１内の吸入通路３９内の作動油の一部は油路及びバ
ルブプレート３１内の給油孔３１ｆを介してバルブプレ
ート３１表面の環状溝３１ｄに導かれ、そこから外周ラ
ンド部３１ｂ及びシールランド部３１ｃへ供給されて、
これらのランド部３１ｂ、３１ｃとシリンダブロック３
１底面とを潤滑する。このため、ポンプを停止後に再始
動する際にも、バルブプレート３１とシリンダブロック
１５との摺合面は充分に潤滑され、従来のようにドライ
運転状態になることを確実に防止することができる。 【００２１】また、吸入通路３９内の作動油の一部は軸
受け給油通路４３を介して油溜４５に導かれ、そこから
ニードルベアリング７へ供給されるので、ニードルベア
リング７も充分に潤滑され、ドライ運転状態になるよう
なことはない。 【００２２】以上から、ポンプを停止後に再始動する際
にも、従来のようなドライ運転による異音や大きな騒音
の発生を防止できると共に、摺動部の異常磨耗による耐
久性の低下を回避することができる。 【００２３】実施の形態２．図４及び図５は本発明の第
二の実施の形態を表しており、図４はこの実施の形態に
よるバルブプレートの平面図、図５はバルブプレートの
近傍部の縦断側面図である。この実施の形態では、給油
孔３１ｆ’が、図２の第一の実施の形態のように、環状
溝に配置されておらず、外周ランド部３１ｂの切り欠き
溝３１ｅに配置された点を除けば、構成及び作用とも第
一の実施の形態と略同様である。この実施の形態では、
外周ランド部３１ｂの切り欠き溝３１ｅへ作動油を給油
することにより、外周ランド部３１ｂの潤滑を充分、且
つ確実に行うことができる。 【００２４】実施の形態３．図６及び図７は本発明の第
三の実施の形態を表しており、図６はこの実施の形態に
よるバルブプレートの平面図、図７はバルブプレートの
近傍部の縦断側面図である。この実施の形態では、給油
孔３１ｆ”が、図２の第一の実施の形態のように、環状
溝３１ｄに配置されておらず、外周ランド部３１ｂに配
置された点を除けば、構成及び作用とも第一の実施の形
態と略同様である。この実施の形態では、外周ランド部
３１ｂの摺動面へ直接作動油を給油することにより、外
周ランド部３１ｂの潤滑をより一層充分、且つ確実に行
うことができる。 【００２５】以上のように本発明によれば、潤滑手段に
よりバルブプレートとシリンダブロックの底面との接触
部に潤滑油を積極的に供給することにより、ポンプの高
速回転時やポンプ停止後の再始動時にも、バルブプレー
トとシリンダブロック底面との摺動面を確実且つ充分に
潤滑することができ、従って、ドライ状態を防止して、
潤滑不足による異音の発生や騒音の増大を抑制すること
ができると共に、異常磨耗を防止して装置の耐久性の低
下を抑えることができる。 【００２６】また、回転軸の前記バルブプレートに近接
する側の端部を回転自在に支持する軸受けに、筐体内の
吸入通路から軸受け給油通路を介して作動油を積極的に
供給することにより、該軸受けの潤滑を確実且つ充分に
行うことができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明の一実施の形態による斜板式ポンプの
潤滑機構の縦断側面図である。 【図２】 そのバルブプレートの平面図である。 【図３】 そのバルブプレートの近傍部の縦断側面図で
ある。 【図４】 本発明の他の実施の形態によるバルブプレー
トの平面図である。 【図５】 そのバルブプレートの近傍部の縦断側面図で
ある。 【図６】 本発明のさらに他の実施の形態によるバルブ
プレートの平面図である。 【図７】 そのバルブプレートの近傍部の縦断側面図で
ある。 【図８】 従来の斜板式ポンプの潤滑機構の縦断側面図
である。 【符号の説明】 １ 筐体、３ 回転軸、５ ボールベアリング（軸受
け）、７ ニードルベアリング（軸受け）、１３ シリ
ンダ、１４ ポンプ室、１５ シリンダブロック、２１
ピストン、２３ 斜板、２５ シュー、３１ バルブ
プレート、３１ａ中心孔、３１ｂ 外周ランド部、３１
ｃ シールランド部、３１ｄ 環状溝、３１ｅ 切り欠
き溝、３１ｆ 給油孔、３３ 吸入ポート、３５ 吐出
ポート、３９ 吸入通路、４１ 吐出通路、４３ 軸受
け給油通路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池上 達哉 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 山本 和義 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 松本 修 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 牛尾 一幸 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 五十嵐 京矢 東京都港区芝５丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 久米 建夫 東京都港区芝５丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 村上 信明 東京都港区芝５丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 織田 英幸 東京都港区芝５丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3H070 AA02 BB06 CC02 CC07 CC27 DD13 DD94 3H071 AA04 BB01 CC22 CC26 CC27 DD06 DD46

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 筐体と、その筐体内に配置され、両端部
   を軸受けを介して該筐体に回転自在に支持され、駆動源
   により回転駆動されうる回転軸と、前記筐体内に配置さ
   れ、その回転軸の中心軸線に対して傾斜して固定支持さ
   れる斜板と、前記回転軸に軸方向に摺動可能に且つ一体
   的に回転するように取り付けられ、内部にポンプ室を画
   成された複数のシリンダを有するシリンダブロックと、
   一端を前記シリンダに摺合され、他端を前記斜板に当接
   するシューに連結された複数のピストンと、前記筐体に
   設けられ、前記各シリンダ内のポンプ室に外部から油を
   供給するための吸入通路と、前記筐体に設けられ、前記
   各シリンダのポンプ室から外部へ油を吐出する吐出通路
   と、一端面を前記筐体内面に当接し、他端面を前記各シ
   リンダブロックの底面に当接するように配置され、前記
   回転軸を貫通させ、前記吸入通路及び吐出通路を前記各
   シリンダ内のポンプ室に選択的に連通させるための吸入
   ポート及び吐出ポートを有するバルブプレートとからな
   る斜板式ポンプにおいて、前記バルブプレートと前記シ
   リンダブロックの底面との接触部に潤滑油を供給する潤
   滑手段を備え、 前記回転軸の前記バルブプレートに近接する側の端部を
   回転自在に支持する前記軸受けに、前記筐体内の前記吸
   入通路から作動油を供給する軸受け給油通路を前記筐体
   に設けたことを特徴とする斜板式ポンプの潤滑機構。