JP2007211682A

JP2007211682A - アキシャル型斜板式ピストンポンプ・モータ

Info

Publication number: JP2007211682A
Application number: JP2006032439A
Authority: JP
Inventors: 正和 ▲高▼橋; Masakazu Takahashi
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2006-02-09
Filing date: 2006-02-09
Publication date: 2007-08-23

Abstract

【課題】軸受けのクリープ現象を抑制することができる油圧ポンプ・ピストンの提供。
【解決手段】フロント軸受け５が隙間嵌めされたフロントケーシング部材３の嵌合孔の近傍におけるフロントケーシング部材３内部に、油室３０が設けられている。潤滑油となる圧油を吐出管路４ｂから斜板１３とクレードル１２の間に導く潤滑油供給用管路２０と油室３０とが管路３１により接続されている。つまり、吐出管路４ｂの油圧が潤滑油供給管路３１、管路３１により油室３０に供給されることによって、フロントケーシング部材３の嵌合孔の内周面３ａが変形し、内周面３ａとフロント軸受け５とフロントケーシング部材３との隙間が小さくなったり、内周面３ａがフロント軸受け５に接触したりするように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、油圧ショベル等の建設機械に備えられ、軸受けがケーシングに隙間嵌めされたアキシャル型斜板式ピストンポンプ・モータに関する。

油圧ショベル等の建設機械に備えられる油圧ピストンポンプ・モータとしては、例えば特許文献１に示される従来技術がある。この従来技術はアキシャル型斜板式ピストンポンプである。この従来技術では、ドライブシャフトが軸受けによってケーシングに対して回転自在に支持されている。
特開２００５−３１５２１７公報

前述した従来技術であるアキシャル型斜板式ピストンポンプでは、駆動時の吐出側の圧力によってシリンダブロック、ドライブシャフトを介して軸受けが押圧されるために、ドライブシャフトから軸受けが受ける力が偏る。軸受けはケーシング部材に隙間嵌めされているため、軸受けとケーシング部材との隙間の大きさによっては、軸受けがドライブシャフトから偏った力を受けることでケーシング部材に対して回転する現象、すなわちクリープ現象が起こる。このクリープ現象が起こると、ケーシング部材と軸受けとの隙間嵌め部が磨耗して、ケーシング部材と軸受けの間にガタが生じたり、軸受けが異常磨耗したりする。

本発明は、前述の実状を考慮してなされたもので、その目的は、軸受けのクリープ現象を抑制することができる油圧ポンプ・ピストンを提供することにある。

〔１〕本発明は、軸受けがケーシング部材に隙間嵌めされたアキシャル型斜板式ピストンポンプ・モータにおいて、前記軸受けが隙間嵌めされた前記ケーシング部材の嵌合孔の近傍において前記ケーシング部材内部に形成された油室と、この油室に油圧を供給する油圧供給手段とを備えたことを特徴とする。

このように構成された本発明では、油圧供給手段により油室に油圧が供給されると、ケーシング部材の嵌合孔の内周面が、油室内の圧力により押圧されて軸受けに近接する方向へ弾性変形するので、嵌合孔の内壁面と軸受けとの隙間が小さくなったり、嵌合孔の内壁面が軸受けに接触したりする。これにより、軸受けのクリープ現象を抑制することができる。

〔２〕本発明は、「〔１〕」記載の発明において、潤滑油となる圧油をケーシング部材内の高圧側の管路から所定の摺動部に導く潤滑油供給用管路を備え、前記油圧供給手段が、前記潤滑油供給用管路から分岐して前記油室に接続された管路からなることを特徴とする。

このように構成された本発明では、所定の油圧源と油室とを接続する管路の一部が潤滑油供給用管路からなるので、油圧供給手段を容易に設けることができる。

〔３〕本発明は、「〔１〕」または「〔２〕」記載の発明において、前記油室が前記軸受けを囲む円環状に形成されたことを特徴する。

このように構成された本発明では、軸受けのクリープ現象をより強く抑制することができる。

本発明によれば、前述したように軸受けのクリープ現象を抑制することができるので、ケーシングと軸受けの間のガタの発生や、軸受けの異常磨耗の発生を抑えることができる。

本発明のアキシャル型斜板式ピストンポンプ・モータの一実施形態について、図１，２を用いて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す断面図、図２は図１に示す油室及びその周辺（１点鎖線で囲んだ部分）の拡大図であって、（ａ）は油室に油圧が供給されていない状態を示し、（ｂ）は油室に油圧が供給された状態を示す。

本実施形態は、図１に示すアキシャル型斜板式ピストンポンプ１である。このポンプ１は、フロントケーシング部材３とリアケーシング部材４を結合して形成されるケーシング２を備えている。フロントケーシング部材３及びリアケーシング部材４のそれぞれにはフロント軸受け５、リア軸受け６が設けられていて、これらの軸受け５，６によってドライブシャフト７がケーシング２に対して回転可能に支持されている。

フロント軸受け５は、フロントケーシング部材３に隙間嵌めされて設けられている。このため、図２（ａ）に示すように、フロント軸受け５の外輪５ａと、このフロント軸受け５が隙間嵌めされたフロントケーシング部材３の嵌合孔の内周面３ａとの間には、隙間Ｓが形成されている。

フロントケーシング部材３内において、ドライブシャフト７は、シリンダ９が複数形成されたシリンダブロック８とスプライン結合している。シリンダブロック８の各シリンダ９には、ピストン１０が摺動可能に挿入されている。シリンダブロック８とリアケーシング部材４との間には、シリンダブロック８に摺接する弁板１１が配置されている。この弁板１１には、リアケーシング部材４に形成された吸込み管路４ａや吐出管路４ｂに、シリンダ９を連通させるための吸込みポート１１ａ及び吐出しポート１１ｂが形成されている。

シリンダブロック８の前端面（図１における右側の端面）に対向するフロントケーシング部材３の内壁面には、クレードル１２が固定されている。このクレードル１２は、斜板１３を摺動可能に保持するとともに斜板１３の傾転をガイドするようになっていて、これにより斜板１３がクレードル１２に対して摺動しながら傾転するようになっている。斜板１３とピストン１０との間には、カムプレート１４とシュー１５とが介在している。つまり、斜板１３の傾転がカムプレート１４とシュー１５を介してピストン１０に伝達されて、シリンダ９内におけるピストン１０の可動範囲、すなわち押し退け容積が決まるようになっている。

フロントケーシング部材３の上部にはサーボピストン１６が設けられている。サーボピストン１６には凹部（図示しない）が形成されていて、サーボプレート１７が嵌め込まれている。斜板１３からはこの斜板１３と一体のアーム１３ａが延びていて、サーボプレート１７に挿入されている。つまり、サーボピストン１６の動作をアーム１３ａ等により斜板１３に伝達することで、斜板１３の傾転角の調節が可能になっている。

また、本実施形態は、潤滑油となる圧油をケーシング２内の高圧側の管路、すなわち吐出管路４ｂから所定の摺動部、例えば斜板１３とクレードル１２の間に導く潤滑油供給用管路２０を備えている。

また、本実施形態は、フロント軸受け５が隙間嵌めされたケーシング部材３の嵌合孔の近傍においてフロントケーシング部材３内部に形成された油室３０と、この油室３０に油圧を供給する油圧供給手段、例えば管路３１とを備えている。油室３０は、例えばフロント軸受け５を囲む円環状である。管路３１は潤滑油供給用管路２０から分岐したものであって油室３０に接続されている。

このように構成された本実施形態では、駆動時の吐出管路４ｂの油圧が潤滑油供給管路３１、管路３１に導かれて油室３０に供給されると、油室３０内の圧力が上昇して、油室３０の内壁が押圧される。これにより、フロントケーシング部材３の嵌合孔の内周面３ａが、図２（ｂ）で示すようにフロント軸受け５に近接する方向へ弾性変形する。この結果、内周面３ａとフロント軸受け５との隙間は、同図２（ａ）に示す隙間Ｓ１から図２に示す隙間Ｓ２に変化する。つまり、フロントケーシング部材３の内周面３ａとフロント軸受け５との隙間が小さくなったり、内周面３ａがフロント軸受け５に接触したりする。図２では、内周面３ａとフロント軸受け５との隙間Ｓ１，Ｓ２や、フロントケーシング部材３の変形量を、説明を分かりやすくするために強調してあり、実際は内周面３ａの変形量を肉眼で確認することはできない。

なお、油室２０の位置は、フロント軸受け５を取外す場合も考慮して、ポンプの停止時には隙間Ｓ１が確保されるように設定されている。つまり、油室２０内の油圧が最大リリーフよりも小さい所定圧力以上のときにフロントケーシング部材３が弾性変形する位置であって、油室２０内の油圧が最大リリーフ圧のときにフロントケーシング部材３が塑性変形したり破壊されたりしない程度の強度が確保される位置に設定されている。

本実施形態によれば次の効果を得られる。

本実施形態では、駆動時に吐出管路４ｂの油圧が潤滑油供給管路３１と管路３１とにより油室３０に供給され、フロントケーシング部材３の嵌合孔の内周面３ａがフロント軸受け５に近接する方向へ弾性変形して、内周面３ａとフロント軸受け５との隙間が小さくなったり、内周面３ａがフロント軸受け５に接触したりする。これにより、フロント軸受け５のクリープ現象を抑制することができる。したがって、フロントケーシング部材３とフロント軸受け５の間のガタの発生や、フロント軸受け５の異常磨耗の発生を抑えるこができる。

また、本実施形態では、潤滑油供給用管路２０を備えていて、油圧供給手段が潤滑油供給用管路２０から分岐する管路３１からなるので、油圧供給手段を容易に設けることができる。

また、本実施形態では、油室３０がフロント軸受け５を囲む円環状に形成されているので、フロント軸受け５のクリープ現象をより強く抑制することができる。

なお、本実施形態の油室３０は、フロント軸受け５を囲む円環状に形成されている例であるが、本発明の油室はこれに限るものではなく、フロント軸受け５を囲むように断続的に形成されるものであってもよいし、フロント軸受け５を囲んでいないものでもよい。

また、本実施形態の油圧供給手段は、潤滑油供給用管路２０から分岐して油室３０に接続された管路３１からなる例であるが、本発明の油圧供給手段はこれに限るものではなく、潤滑油供給用管路２０とは別に設けられ吐出管路４ｂと油室３０とを接続する管路からなっていてもよい。また、油室３０への油圧源は、アキシャル型斜板式ピストンポンプ内部の吐出管路４ｂに限るものではなく、アキシャル型斜板式ピストンポンプ外部の油圧回路における高圧部分であってもよい。

また、本実施形態は、本発明をアキシャル型斜板式ピストンポンプに適用した例であるが、本発明はこれに限るものではなく、アキシャル型斜板式ピストンモータに適用したものであってもよい。

本発明の一実施形態を示す断面図である。図１に示す油室及びその周辺（１点鎖線で囲んだ部分）の拡大図であって、（ａ）は油室に油圧が供給されていない状態を示し、（ｂ）は油室に油圧が供給された状態を示す。

符号の説明

１アキシャル型斜板式ピストンポンプ
２ケーシング
３フロントケーシング部材
４リアケーシング部材
５フロント軸受け
６リア軸受け
７ドライブシャフト
８シリンダブロック
９シリンダ
１０ピストン
１２クレードル
１３斜板
１６サーボピストン
２０潤滑油供給用管路
３０油室
３１管路（油圧供給手段）
Ｓ１，Ｓ２隙間

Claims

軸受けがケーシング部材に隙間嵌めされたアキシャル型斜板式ピストンポンプ・モータにおいて、
前記軸受けが隙間嵌めされた前記ケーシング部材の嵌合孔の近傍において前記ケーシング部材内部に形成された油室と、この油室に油圧を供給する油圧供給手段とを備えたことを特徴とするアキシャル型斜板式ピストンポンプ・モータ。
請求項１記載の発明において、
潤滑油となる圧油をケーシング部材内の高圧側の管路から所定の摺動部に導く潤滑油供給用管路を備え、
前記油圧供給手段が、前記潤滑油供給用管路から分岐して前記油室に接続された管路からなることを特徴とするアキシャル型斜板式ピストンポンプ・モータ。
請求項１または２記載の発明において、
前記油室が前記軸受けを囲む円環状に形成されたことを特徴するアキシャル型斜板式ピストンポンプ・モータ。