JP2004239077A - Axial swash plate type hydraulic pump - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アキシャル型斜板式液圧ポンプに関し、特に油圧ショベル等の建設機械の高圧油圧源として好適に用いられる液圧ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のアキシャル型斜板式液圧ポンプは、ケーシング内に、駆動軸に対して傾転可能に配設される斜板と、駆動軸に取り付けられ、斜板と対向して回転するロータと、ロータのシリンダ孔に嵌挿されるピストンと、ピストンの突出端部を球面軸受けを介して揺動自在に枢支し、斜板の摺動面を円周方向に摺動するシュー等を備えており、ロータが回転駆動されると斜板の傾転角に応じて発生するシューとロータとの距離の変化をピストンの往復ストロークとして、ピストンがシリンダ孔を往復動するので斜板傾転角に応じた容量の高圧作動油を吐出することができる。
【0003】
このような液圧ポンプのピストンは、僅かの隙間を有してシリンダ孔に摺動可能に嵌挿されており、上記隙間に作動油の油膜が形成されることによって、ピストン及びシリンダ孔との接触面(摺動面)の潤滑と、シリンダ孔内の液体のシールを行っている。
しかし、斜板式液圧ポンプでは、シューが斜板に沿って摺動する際にはロータの回転方向に沿った摩擦力と斜板からの押圧力の分力としてシリンダ軸に直交する方向に作用する力をうけるために、シリンダ軸に対しピストン軸が僅かに傾き、ピストンがシリンダ孔壁に片当たりするため接触部における接触抵抗が増加する問題がある。
【0004】
このような問題を回避するため、ピストンの突出端側の端部(以下、「突出端部」という)に、接触面積を減少させて、接触抵抗を低減するためのテーパ部を採用した例がある(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平10−176652号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ピストンの突出端部にテーパをつけると、所謂くさび効果による潤滑作用を奏することになる。より詳しくは、ピストンが、シリンダ孔に没入する方向に移動するときシリンダ孔とピストン本体部により形成される隙間部よりピストン本体部とテーパ部との境界とシリンダ孔壁との接触部に潤滑油となる作動油が掻き込むように供給され、その作動油が油膜を形成して接触部における潤滑状態を良好なものとし、接触抵抗を低減させる。
【0007】
しかし、上述した従来技術によっては、ピストンの突出端部テーパによりその部分が摺動する領域については接触抵抗を減じるものの、全体としては、その効果は十分ではない。
また、シリンダ孔軸に対しピストンが傾くためにシリンダ孔とピストンの隙間部の圧力分布が均一でないために、ピストンが、作動圧力の高い方向から低い方向に向かってシリンダ孔壁の片側に押し付けられ、ピストン軸がシリンダ孔軸に対して偏芯してしまう事態が生じうる。
【0008】
このような場合には、ピストンとシリンダ孔壁間において直接金属接触が生じ、円滑な潤滑が行われなくなり、ピストンとシリンダ孔壁間にかじりや焼き付きが生じることが考えられる。
本発明は、シリンダとピストンの間の摺動面全体の潤滑油を確保することにより良好な摺動性を確保し、焼き付きを防止して、ポンプの機械効率と寿命の向上をはかることのできるアキシャル型斜板式液圧ポンプを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明によれば、駆動軸と一体となって回転するロータのシリンダ孔に出没自在に嵌挿されるピストンを備え、斜板の傾転角に応じた容量の圧油を吐出させるアキシャル型斜板式液圧ポンプであって、前記ピストンは、円筒形状のピストン本体部と、該ピストン本体部から挿入方向に縮径する挿入端テーパ部と、該ピストン本体部から突出端方向に縮径する突出端テーパ部とから構成されることを特徴とするアキシャル型斜板式液圧ポンプが提供される。
【0010】
ピストン本体部がシリンダ孔壁を摺動する一方、ピストンの挿入端テーパ部および突出端テーパ部のそれぞれが、ピストンの往復動において、ピストンとシリンダ孔壁の接触部近傍にくさび効果による給油を行い、ピストン本体部の摺動面全体を円滑な潤滑状態に維持する。
ここで、ピストンがシリンダ孔から最も突出した状態にあっても、ピストンの挿入端テーパ部がシリンダ孔壁と接触しないよう、ピストン本体部の外径とシリンダ孔内径の差から生じ得るピストンの最大傾斜角度よりも挿入端テーパ部のテーパ角度を大とすること(請求項2)、及びシリンダ孔底近傍に円環溝部を形成させた場合は、ピストンがシリンダ孔に最も没入した状態にあってもピストン本体部と挿入端テーパ部との境界がピストンとシリンダ孔との摺動面上に存在すること(請求項3)が抵抗を低減するために望ましい。
【0011】
同様の理由により、ピストンの突出端テーパ部がシリンダ孔壁と接触しないよう、ピストン本体部の外径とシリンダ孔内径の差から生じ得るピストンの最大傾斜角度よりも突出端テーパ部のテーパ角度を大に設定するとともに、ピストンがシリンダ孔に対し最も突出した状態にあってもピストン本体部と突出端テーパ部との境界がピストンとシリンダ孔との摺動面上に存在することが抵抗を低減するために望ましい(請求項4)。
【0012】
さらに、請求項5の発明によれば、ピストン本体部の外周壁に環状オイル溝を有することを特徴とする。ピストンがシリンダ孔壁に対し片当たりを生じた場合にも、環状オイル溝を通して潤滑油が供給され、圧力分布を均一化し、潤滑状態を保つことができる。
斯かる環状オイル溝は、潤滑油の軸方向分布を考慮し、ピストン本体部の略中央に存在することが望ましい(請求項6)。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図1〜7を参照しながら詳細に説明する。
まず、本発明に係るアキシャル型斜板式液圧ポンプ1の構成について図1及び図2に基づき説明する。
液圧ポンプ1は、リアケーシング2およびフロントケーシング3とからなるケーシング4を備えており、ケーシング4の内部には、駆動軸5によって回転駆動されるロータ6と駆動軸5に対して傾転可能な斜板8が収容されている。
【0014】
ロータ6は、軸5にスプライン結合され、軸5と一体となって回転し、その周辺部に円周方向に複数の有底のシリンダ孔20(図2に示すように本実施例では円周方向等間隔に8個配設される)が斜板8に開口を臨ませて穿設されている。
シリンダ孔20は、詳細は後述するピストン30が摺接するシリンダ本孔部20aと、シリンダ孔20の底面20c近傍に形成され、シリンダ本孔部20aより大径であるシリンダ孔円環溝部20bとを備えている。
【0015】
各シリンダ孔20には、ピストン30がそれぞれ往復自在に嵌挿されており、ピストン30がシリンダ孔に最も没入した状態(上死点位置に没入した状態)において、その一部(以下「突出端テーパ部」という)33がシリンダ孔20より斜板8側に突出している。
突出端テーパ部33の端面には、凹部33aが形成され、ピストン30はこの凹部33aに嵌合された略球状の継手10aを介してシュー10(図1においては2個のみ図示)に揺動自在に枢支されている。
【0016】
シュー10は、上述の継手10aと一体形成された台座10bを備えており、環状の押さえ板11により保持されて、台座10bが斜板8に、ロータ6の円周方向に摺動自在に装着される。
斜板8は、周縁部の対称箇所2箇所において、斜板傾転角度調整用ピストン7A、7Bと当接しており、ピストン7A、7Bは、リアケーシング2に穿設されたシリンダ孔2c、2dに嵌挿され、油圧を制御してそれぞれのピストンを伸縮させることにより斜板8の傾転角度を調節することができる。
【0017】
各シリンダ孔底面20cには、油路61が開口しており、この油路61は、ロータの回転に伴い、リアケーシング2に設置された吸入ポート2a、または、吐出ポート2bとリアケーシング2に設置された弁板9を介して交互に連通させる。
このように構成される斜板式液圧ポンプ1の作動の概略を以下に説明する。
【0018】
まず、斜板傾転角度調整用ピストン7Aと7Bとを伸縮させ、それらに当接する斜板8の傾転角度を所定の角度に調整すると、この傾転角度によりピストン30の往復運動のストロークが決まるので、傾転角度とロータ6の回転速度とから液圧ポンプ1の単位時間当たりの吐出量(容量)が決まる。
駆動軸5を図示しないエンジン等により回転させると、ロータ6もピストン30をシリンダ孔20内に嵌挿したまま一体となって回転する。ロータ6の回転に伴い、シュー10は斜板8の摺動面に沿って周方向に摺動し、且つ、斜板が駆動軸8に対して傾斜しているために、ピストン30の軸方向に前後に移動することになる。このため、ロータ6の回転に伴ってピストン30は、シリンダ孔20への挿入(前進)、突出(後退)という往復運動を繰り返すことになる。
【0019】
このとき、ロータ6の回転に伴ってシリンダ孔底面20cに開口する油路61が、ピストン30の後退中は吸入ポート2aと、前進中は吐出ポート2bと、弁板9を介して連通することにより、シリンダ孔20内に作動油が吸入され、高圧の作動油が吐出されることになる。
次に、本発明にかかる液圧ポンプ1のピストン30について図3〜図5に基づき詳細に説明する。
【0020】
ピストン30は、図3に示すようにピストン本体部31と、その両端に一体に形成された挿入端テーパ部32及び突出端テーパ部33とから構成される。
ピストン本体部31は、軽量化及びシュー10などへの給油のために中空の円筒体に形成され、この部分は、シリンダ孔20内に常に嵌挿される。ピストン本体部31の外周壁にはその略中央位置を挟んで両側概略対称位置に2本の環状オイル溝31a、31bが形成されている。
【0021】
挿入端テーパ部32は、ピストン本体部31の挿入端側に位置し、その外形状は、挿入方向に向かって縮径している。また、突出端テーパ部33は、ピストン本体部31の突出端側に位置し、その外形状は、吐出端方向に向かって縮径している。
ピストン本体部31の外径は、潤滑に必要な油膜厚が確保できるよう、シリンダ本孔部20aの内径に対して1/1000程度の隙間がピストン本体部31の周囲に生じるように好適に設定される。例えばシリンダ孔内径が36mmの場合、隙間は、約36ミクロン程度となっている。
【0022】
ピストン本体部31と挿入端テーパ部32との境界34は、図4に示すように、斜板8の最大傾転角を考慮して、ピストン30がシリンダ孔20に最も没入した状態(上死点位置)で、シリンダ本孔部20aの挿入側端縁(段部)20dから距離L1(例えば、1〜2mm)だけ後退した位置に位置し、ピストン本体部31と突出端テーパ部33との境界35は、図5に示すように、斜板8の最大傾転角を考慮して、ピストン30がシリンダ孔20から最も突出した状態(下死点位置)で、シリンダ孔開口端縁20fから距離L2(例えば、1〜2mm)だけ前進(挿入)した位置に位置するように設定される。このように設定すると、前述したとおり、ピストン本体部31は、シリンダ本孔部20aを外れることなく、常にシリンダ壁20eに摺接することになる。
【0023】
上述の距離L1及びL2は、加工誤差や組立誤差を考慮し境界34、35がシリンダ本孔20a上に位置しうる、極力小さな値に設定される。
なお、ピストン本体部31、挿入端テーパ部32、突出端テーパ部33長さは、最大ストローク長さ、シリンダ本孔部20a深さや円環溝部20bの溝幅等を考慮して設定される。
【0024】
挿入端テーパ部32及び突出端テーパ部33のテーパ角度については、ピストン30がシリンダ孔20の軸に対して最も傾いた状態であっても各テーパ部32、33がシリンダ孔壁20eと摺接することのないよう、すなわち、ピストン30の最大の傾き角度αより大であることが必要であり、シリンダ孔20内の高圧の作動油の漏れを抑止することも考慮して、αの2倍程度が好ましい。
【0025】
ここで、ピストン30の最大の傾き角度αは、シリンダ本孔部20aの内径とピストン本体部31の外径の差、さらにはこれらの加工誤差を考慮して演算することができ、図4に示す状態を想定すると、ピストン本体部31の長さを与えると容易に求めることができる。なお、本実施例における最大傾き角度は、ピストン30がシリンダ孔20に対し最も没入した状態(図4)から最も突出した状態(図5)に至るまで、一定値となる。
【0026】
次に上述のように形成されるピストン30の作用効果について説明する。
ここで挿入端テーパ部が形成されないピストン40によって摺接面に形成される油膜の様子を考察する。このとき、円環溝部20bには、潤滑油としても作用する作動油が満たされている。図6に示すように、ピストン40がシリンダ孔20に対し傾いた状態で、すなわち、ピストン40が、シリンダ孔壁20eに摺動しつつ挿入端部方向(矢印Vの方向)へ挿入されるとき(すなわち吐出行程であるとき)、図6においてピストン40の上側、且つ、ピストン本体部41と突出端テーパ部43との境界44より挿入端側に、挿入端に向かって拡大するくさび状の空間S1が形成される。
【0027】
ここで、図6における境界44の最上点44aにおいて、ピストン40とシリンダ孔壁20eとの間に、隙間C1が形成され、また、ピストン挿入端42の図6における上側端縁42aとシリンダ孔壁20eとの間には隙間C2が形成された場合、くさび状の空間S1の圧力P1は、ピストン30が挿入端側へ進入するに従って高圧となる。そして圧力P1は、隙間C1を境として突出端テーパ部43側の、図6においてピストン40の上側に形成される空間S2の圧力PLより高圧であり、また、隙間C1は隙間C2より小であることから、くさび状空間S1の潤滑油は、斯かる圧力分布により隙間C1方向へ向かって掻き込まれ、隙間C1まで達するため、隙間C1に安定した油膜が形成し、良好な潤滑状態が維持される。
【0028】
一方、テーパを有さないピストン挿入端部42については、上記の所謂くさび効果が作用せず、最悪の場合には、挿入端部42とシリンダ本孔部端縁20dとの間で油膜を介さない金属接触を生じる虞もある。
これに対し、本発明の実施例である、本液圧ポンプ1のピストン30は、図3に示すように突出端テーパ部33の他、挿入端にも挿入端テーパ部32を有するため、突出端テーパ部33側境界35はいうまでもなく、挿入端テーパ部32側境界34についても、くさび効果が作用し、接触抵抗が低減される。
【0029】
さらに、ピストン30がシリンダ孔20に対して偏芯することによる接触抵抗の増加については以下のように考察される。
すなわち、ピストン40がシリンダ孔20を挿入方向に移動するとき、シリンダ孔20の軸に対しピストン40が傾くと、図6中におけるピストン40上側空間S1の圧力P1が、ピストン40下側空間S3の圧力P2より大きくなるために、圧力P1と圧力P2の差圧がピストン40に作用し、ピストン40全体が、図6中、下方向に押し付けられ、図7に示すように、シリンダ孔20の中心20gとピストン40の中心40aとが一致せず、ピストン40が偏芯した状態でシリンダ孔壁20eに摺接する。
【0030】
このような場合でもピストン40がシリンダ孔20の軸回りに相対的に回転している場合には、摺接部近傍の狭い隙間部22が低圧部となるために隙間部22に潤滑油が廻りこむが、ピストン40がシリンダ孔20に対して回転していない場合にはそのような効果はなく、ピストン40とシリンダ孔壁20eとが潤滑油を介さない直接金属接触を生じ、接触抵抗が増加する虞がある。
【0031】
本実施例におけるピストン30においては、圧力分布が非均一であることによる差圧の効果により、ピストン本体部30の略中央の2本の環状オイル溝31a、31bを通して潤滑油が供給され、圧力分布が均一になるため、直接金属接触を生ずることがなく、接触抵抗が増加することはない。
以上の作用効果により本実施例における液圧ポンプ1においては、ピストン30とシリンダ孔壁20eとの間でかじりや焼き付きを生じることはない。
【0032】
なお、本実施例においては、シリンダ孔20の底面20c近傍に円環溝部20bを形成させたが、円環溝部20bを省略することもできる。その場合には、ピストンの挿入端面より、良好なくさび効果の得られる、例えば、シリンダ孔20内径の1/3程度の長さを有する挿入端テーパ部を設けるとよい。
また、本実施例においては、ピストン本体部31と挿入端テーパ部32およびピストン本体部31と突出端テーパ部33との各境界を、単純な円筒形状と円錐形状(テーパ)との交線としたが、該部分を曲面とする、いわゆるクラウニングによって形成するようにしてもよい。
【0033】
また、本実施例においては、ピストン本体部31の概略中央部の環状オイル溝31a、31bの本数は2本としたが、2本に限定せず、1本でも、あるいは3本以上でもよい。
【0034】
【発明の効果】
本発明によれば、ピストンを、円筒形状のピストン本体部と、ピストン本体部から挿入方向に縮径する挿入端テーパ部と、ピストン本体部から突出端方向に縮径する突出端テーパ部とで構成したので、突出端および挿入端におけるくさび効果により接触(摺動)抵抗を十分に低減させることができ、また、好ましくは、ピストン本体部の外周面に環状オイル溝を形成させると、圧力分布が均一でなく圧力差によりピストンがシリンダ孔壁に押しつけられて片当りになっている場合にも、環状オイル溝を通して潤滑油が供給され、圧力分布を均一化し、潤滑状態を保つことができ、シリンダ孔−ピストン間における接触抵抗が低減され、かじりや焼き付きも防止され、機械効率、および寿命の向上をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による、アキシャル型斜板式液圧ポンプを示す略縦断面図である。
【図2】図1中の矢線II−II方向からみたロータ6の略断面図である。
【図3】図1に示すアキシャル型斜板式液圧ポンプのシリンダ及びピストンの拡大部分断面図である。
【図4】本発明の実施例による、上死点におけるピストンとシリンダとの位置関係を模式的に示す拡大部分断面図である(図中ハッチングを省略)。
【図5】本発明の実施例による、下死点におけるピストンとシリンダとの位置関係を模式的に示す拡大部分断面図である(図中ハッチングを省略)。
【図6】従来のピストンの潤滑状態を説明するための拡大部分断面図である。
【図7】従来のピストンとシリンダ孔との位置関係を模式的に示す拡大部分断面図である(図中ハッチングを省略)。
【符号の説明】
1 アキシャル型斜板式液圧ポンプ
4 ケーシング
5 駆動軸
6 ロータ
8 斜板
10 シュー
20 シリンダ孔
20a シリンダ本孔部
20b シリンダ孔円環溝部
20c シリンダ孔底面
30 ピストン
31 ピストン本体部
31a 環状オイル溝
31b 環状オイル溝
32 挿入端テーパ部
33 突出端テーパ部
34 境界
35 境界[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an axial swash plate type hydraulic pump, and more particularly to a hydraulic pump suitably used as a high pressure hydraulic source for construction machines such as a hydraulic shovel.
[0002]
[Prior art]
An axial type swash plate type hydraulic pump of this type includes a swash plate disposed in a casing so as to be tiltable with respect to a drive shaft, a rotor attached to the drive shaft and rotating opposite to the swash plate, It has a piston that is inserted into the cylinder hole of the rotor, and a shoe that pivotally supports the protruding end of the piston via a spherical bearing so as to swing freely, and slides the sliding surface of the swash plate in the circumferential direction. When the rotor is driven to rotate, the change in the distance between the shoe and the rotor, which occurs according to the tilt angle of the swash plate, is taken as the reciprocating stroke of the piston. It is possible to discharge a high volume of high pressure hydraulic oil.
[0003]
The piston of such a hydraulic pump is slidably fitted in a cylinder hole with a small gap, and an oil film of hydraulic oil is formed in the gap, so that the piston and the cylinder hole are in contact with each other. Lubrication of the contact surface (sliding surface) and sealing of the liquid in the cylinder hole are performed.
However, in the swash plate type hydraulic pump, when the shoe slides along the swash plate, it acts in the direction perpendicular to the cylinder axis as a component force of the friction force along the rotation direction of the rotor and the pressing force from the swash plate. Therefore, the piston shaft slightly tilts with respect to the cylinder shaft, and there is a problem that the contact resistance at the contact portion increases because the piston hits the wall of the cylinder hole.
[0004]
In order to avoid such a problem, there is an example in which a tapered portion for reducing the contact area and reducing the contact resistance is used at the protruding end side of the piston (hereinafter, referred to as “protruding end”). (For example, see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 10-176652 A
[Problems to be solved by the invention]
When the protruding end of the piston is tapered, a lubricating action by a so-called wedge effect is exerted. More specifically, when the piston moves in the direction of immersion into the cylinder hole, lubricating oil is applied to the contact portion between the cylinder body wall and the tapered portion and the cylinder hole wall from the gap formed by the cylinder hole and the piston body. The hydraulic oil is supplied so as to be scraped, and the hydraulic oil forms an oil film to improve the lubrication state in the contact portion and reduce the contact resistance.
[0007]
However, according to the above-described prior art, the contact resistance is reduced in a region where the portion slides due to the tapered end of the piston, but the effect is not sufficient as a whole.
Also, since the pressure distribution in the gap between the cylinder hole and the piston is not uniform due to the inclination of the piston with respect to the cylinder hole axis, the piston is pressed against one side of the cylinder hole wall in a direction from a high working pressure to a low working pressure. In some cases, the piston shaft may be eccentric with respect to the cylinder hole axis.
[0008]
In such a case, direct metal contact occurs between the piston and the cylinder hole wall, smooth lubrication is not performed, and galling and seizure may occur between the piston and the cylinder hole wall.
Advantageous Effects of Invention The present invention can secure good lubricity by securing lubricating oil on the entire sliding surface between a cylinder and a piston, prevent seizure, and improve mechanical efficiency and life of a pump. An object of the present invention is to provide an axial type swash plate type hydraulic pump.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in order to solve the above-described problems, a piston is provided so as to be freely inserted into and retracted from a cylinder hole of a rotor that rotates integrally with a drive shaft, and a pressure having a capacity corresponding to a tilt angle of a swash plate is provided. An axial type swash plate type hydraulic pump for discharging oil, wherein the piston has a cylindrical piston main body, an insertion end tapered part whose diameter decreases in an insertion direction from the piston main body, and protrudes from the piston main body. An axial type swash plate type hydraulic pump is provided, comprising: a protruding end taper portion whose diameter is reduced in an end direction.
[0010]
While the piston body slides on the cylinder hole wall, each of the insertion end taper portion and the projecting end taper portion of the piston performs wedge effect lubrication near the contact portion between the piston and the cylinder hole wall during reciprocation of the piston. In addition, the entire sliding surface of the piston body is maintained in a smooth lubricated state.
Here, even if the piston is most protruded from the cylinder hole, the maximum of the piston that can be generated from the difference between the outer diameter of the piston main body and the inner diameter of the cylinder hole so that the tapered end of the piston does not contact the cylinder hole wall. When the taper angle of the tapered portion at the insertion end is larger than the inclination angle (Claim 2), and when the annular groove is formed near the bottom of the cylinder hole, the piston is in the state most immersed in the cylinder hole. Also, it is desirable that the boundary between the piston main body and the insertion end tapered portion exists on the sliding surface between the piston and the cylinder hole (claim 3) in order to reduce the resistance.
[0011]
For the same reason, the tapered angle of the tapered end of the protruding end is larger than the maximum inclination angle of the piston that can be caused by the difference between the outer diameter of the piston body and the inner diameter of the cylinder hole so that the tapered end of the piston does not contact the cylinder hole wall. The resistance is reduced because the boundary between the piston main body and the tapered end of the protruding end exists on the sliding surface between the piston and the cylinder hole even when the piston is set to a large value and the piston is most protruded from the cylinder hole. (Claim 4).
[0012]
Further, according to the fifth aspect of the present invention, the outer peripheral wall of the piston body has an annular oil groove. Even when the piston makes a partial contact with the cylinder hole wall, the lubricating oil is supplied through the annular oil groove, the pressure distribution can be made uniform, and the lubricating state can be maintained.
Such an annular oil groove is desirably located substantially at the center of the piston body in consideration of the axial distribution of the lubricating oil (claim 6).
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
First, the configuration of an axial type swash plate type
The
[0014]
The
The
[0015]
A
A
[0016]
The
The swash plate 8 is in contact with the swash plate tilt
[0017]
An
An outline of the operation of the swash plate type
[0018]
First, when the swash plate tilt
When the drive shaft 5 is rotated by an engine (not shown) or the like, the
[0019]
At this time, the
Next, the
[0020]
As shown in FIG. 3, the
The
[0021]
The insertion
The outer diameter of the
[0022]
As shown in FIG. 4, the
[0023]
The above-mentioned distances L1 and L2 are set as small as possible so that the
The length of the
[0024]
Regarding the taper angles of the insertion
[0025]
Here, the maximum inclination angle α of the
[0026]
Next, the operation and effect of the
Here, the state of an oil film formed on the sliding contact surface by the
[0027]
Here, at the
[0028]
On the other hand, the so-called wedge effect does not act on the
On the other hand, the
[0029]
Further, the increase in the contact resistance due to the eccentricity of the
That is, when the
[0030]
Even in such a case, when the
[0031]
In the
Due to the above-described operation and effect, in the
[0032]
In the present embodiment, the
Further, in this embodiment, each boundary between the piston
[0033]
Further, in the present embodiment, the number of the
[0034]
【The invention's effect】
According to the present invention, the piston is formed of a cylindrical piston body, an insertion end taper that reduces the diameter from the piston body in the insertion direction, and a protruding end taper that reduces the diameter from the piston body toward the protruding end. With this configuration, the contact (sliding) resistance can be sufficiently reduced by the wedge effect at the protruding end and the insertion end, and preferably, when an annular oil groove is formed on the outer peripheral surface of the piston main body, the pressure distribution can be reduced. Even if the pressure is not uniform and the piston is pressed against the cylinder hole wall due to the pressure difference, the lubricating oil is supplied through the annular oil groove, the pressure distribution is uniformed, and the lubrication state can be maintained. The contact resistance between the cylinder hole and the piston is reduced, galling and seizure are prevented, and mechanical efficiency and life can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing an axial type swash plate type hydraulic pump according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the
FIG. 3 is an enlarged partial sectional view of a cylinder and a piston of the axial type swash plate type hydraulic pump shown in FIG. 1;
FIG. 4 is an enlarged partial cross-sectional view schematically showing a positional relationship between a piston and a cylinder at a top dead center according to an embodiment of the present invention (hatching is omitted in the figure).
FIG. 5 is an enlarged partial cross-sectional view schematically showing a positional relationship between a piston and a cylinder at a bottom dead center according to an embodiment of the present invention (hatching is omitted in the figure).
FIG. 6 is an enlarged partial sectional view for explaining a lubricating state of a conventional piston.
FIG. 7 is an enlarged partial cross-sectional view schematically showing a positional relationship between a conventional piston and a cylinder hole (hatching is omitted in the figure).
[Explanation of symbols]
Claims (6)
前記ピストンは、
円筒形状のピストン本体部と、
該ピストン本体部から挿入方向に縮径する挿入端テーパ部と、
該ピストン本体部から突出端方向に縮径する突出端テーパ部と、
から構成されることを特徴とするアキシャル型斜板式液圧ポンプ。An axial type swash plate type hydraulic pump comprising a piston which is inserted and retractably inserted into a cylinder hole of a rotor which rotates integrally with a drive shaft, and discharges a pressure oil having a capacity corresponding to the tilt angle of the swash plate. ,
The piston is
A cylindrical piston body,
An insertion end tapered portion that is reduced in diameter in the insertion direction from the piston body;
A projecting end taper portion that reduces in diameter in a projecting end direction from the piston body;
An axial type swash plate type hydraulic pump characterized by comprising:
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007529672A (en) * | 2004-03-17 | 2007-10-25 | エムアーエヌ ディーゼル エスエー | High pressure pump / plunger / cylinder equipment |
JP2008133801A (en) * | 2006-11-29 | 2008-06-12 | Yanmar Co Ltd | Hydraulic device |
JP2009097513A (en) * | 2007-10-15 | 2009-05-07 | Linde Material Handling Gmbh | Hydrostatic axial piston machine utilizing swash plate design |
WO2014010529A1 (en) * | 2012-07-10 | 2014-01-16 | 日立建機株式会社 | Hydraulic rotary machine |
WO2014171178A1 (en) * | 2013-04-16 | 2014-10-23 | 川崎重工業株式会社 | Piston for axial piston pump motor, cylinder block for axial piston pump motor, and axial piston pump motor |
US8991300B2 (en) | 2012-02-01 | 2015-03-31 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Variable displacement swash plate type compressor |
CN107420296A (en) * | 2017-08-16 | 2017-12-01 | 潍柴动力股份有限公司 | Plunger and cam-type axial piston pump for cam-type axial piston pump |
JP7001949B1 (en) * | 2021-05-13 | 2022-01-20 | 株式会社不二越 | Hydraulic piston pump |
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2003
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007529672A (en) * | 2004-03-17 | 2007-10-25 | エムアーエヌ ディーゼル エスエー | High pressure pump / plunger / cylinder equipment |
JP4696106B2 (en) * | 2004-03-17 | 2011-06-08 | エムアーエヌ ディーゼル エスエー | High pressure pump / plunger / cylinder equipment |
JP2008133801A (en) * | 2006-11-29 | 2008-06-12 | Yanmar Co Ltd | Hydraulic device |
JP2009097513A (en) * | 2007-10-15 | 2009-05-07 | Linde Material Handling Gmbh | Hydrostatic axial piston machine utilizing swash plate design |
US8991300B2 (en) | 2012-02-01 | 2015-03-31 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Variable displacement swash plate type compressor |
WO2014010529A1 (en) * | 2012-07-10 | 2014-01-16 | 日立建機株式会社 | Hydraulic rotary machine |
WO2014171178A1 (en) * | 2013-04-16 | 2014-10-23 | 川崎重工業株式会社 | Piston for axial piston pump motor, cylinder block for axial piston pump motor, and axial piston pump motor |
JP2014208982A (en) * | 2013-04-16 | 2014-11-06 | 川崎重工業株式会社 | Piston of axial piston pump motor, cylinder block of axial piston pump motor, and axial piston pump motor |
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CN107420296A (en) * | 2017-08-16 | 2017-12-01 | 潍柴动力股份有限公司 | Plunger and cam-type axial piston pump for cam-type axial piston pump |
JP7001949B1 (en) * | 2021-05-13 | 2022-01-20 | 株式会社不二越 | Hydraulic piston pump |
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