JP2010043592A - 可変容量型ピストンポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】ストッパ部材の抜け出しを確実に防止すると共に、コンパクトで、かつ低コストで製造可能な斜板式の可変容量型ピストンポンプを提供する。
【解決手段】ハウジング穴１１ａに嵌合するストッパ部材２０の軸径部には円周方向の円環溝３７が設けられ、該環状溝３７の底面の直径はハウジング穴１１ａの穴径よりも小さく形成されている。ハウジング穴１１ａに形成される抜け止め溝３８の底面の直径は弾性部材２５がストッパ部材２０に嵌着された状態で外径方向からの外力を開放された場合の直径よりも大きく形成され、抜け止め溝３８の幅は軸心方向にストッパ部材２０が弾性部材２４の圧縮により可動した際の可動範囲から決定される弾性部材２４の可動範囲よりも長く形成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、斜板の傾転角を変化させて前記傾転角を制御して前記ポンプの流量を制御する可変部材を備え、可変部材はハウジング内部に設けた２個のストッパ部材と当接して、ポンプ最大吐出量と最小吐出量とが規制されるようにされた可変容量型ピストンポンプの改良に関する。

従来、斜板式可変容量型ピストンポンプは、斜板の最大傾転角及び最小傾転角またはいずれか一方の傾転角を規制するものであり、傾転可能な斜板と、これに当接して傾転角を規制するストッパを具備し、かつ斜板に作用する微振動から斜板とストッパの当接、または離脱する際に発生する振動を吸収するために皿ばねを用いてポンプ全体の振動、騒音を低減している（例えば、特許文献１参照）。
実開平５−１０７８６号公報

しかしながら、特許文献１では、ストッパ部材の抜け止め構造がないため、ポンプに作用する振動、ケース内圧の変動などによってストッパ部材が斜板側に抜け出てくる可能性がある。そのため、飛び出した状態で斜板側から荷重を受けた場合、ストッパ部材と嵌合穴の嵌合長が短いためストッパ部材が傾きコジリにより固着し易くなる。これを防止するためにはストッパ部材の軸部及び嵌合穴を長くする必要があり、その結果ポンプの全長が軸方向に長くなる。
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたもので、ストッパ部材の抜け出しを確実に防止すると共に、コンパクトで、かつ低コストで製造可能な斜板式可変容量型ピストンポンプを提供することを目的とする。

前記の課題を解決するため請求項１記載の発明は、
ポンプを形成する多数のピストンを具備するシリンダバレルと、
前記ピストンの頭部がシューを介して接触する斜板と、
前記斜板の傾転角を変化させて前記傾転角を制御して前記ポンプの流量を制御する可変部材と、を備え、
前記可変部材はハウジング内部に設けた２個のストッパ部材と当接して、ポンプ最大吐出容量と最小吐出容量に該当する最大斜板角、最小斜板角が規制され、
前記２個のストッパ部材の少なくとも一方は第一の弾性部材を前記ハウジング内部との間に介して押される方向に可動にされ、
前記可変部材がストッパ部材に当接したときまたは離脱したときその衝撃、振動を吸収するようにした可変容量型ピストンポンプにおいて、
ハウジング穴に嵌挿される前記ストッパ部材には、軸径部の円周方向に第二の弾性部材が嵌着するよう設けられた環状溝と、
前記ハウジング穴の内周面には前記環状溝に対向して前記第二の弾性部材に嵌合応するように設けられた抜け止め溝と、
内径部が前記環状溝に嵌挿された第二の弾性部材と、
を設け、
前記環状溝の直径は前記ハウジング穴に前記ストッパ部材を装着する際、前記第二の弾性部材が弾性変形して前記ハウジング穴径よりも小さくなるように形成され、
前記抜け止め溝の直径は前記第二の弾性部材が前記ストッパ部材に嵌着された状態で外径方向からの外力を開放された場合の直径よりも大きく形成され、かつ前記抜け止め溝の幅は前記ストッパ部材が前記第一の弾性部材の圧縮により可動した際の可動範囲から決定される前記第二の弾性部材の可動範囲よりも長く形成され、
前記第二の弾性部材は前記ストッパ部材に嵌着された状態で外径方向からの外力を開放された場合の直径が前記ハウジング穴よりも大きくしたことを特徴とする。

本発明によれば、ストッパ部材が斜板側に抜け出そうとしても該ストッパ部材に装着された第二の弾性部材がハウジング穴に形成された抜け止め溝に接触することで抜け出すことがないため、嵌合長さの減少によりストッパ部材が傾き、コジリにより固着することを防止でき、また飛び出すことがないためストッパ部材の小径部の長さを短くすることが可能となり、製品の全長を短縮することができた。また部品点数を大幅に増やすことなく構成することが可能なため、安価な製品を提供することが可能になった。
請求項２記載の発明では、前記抜け止め溝は前記ハウジング穴入口方向に指向するテーパを設けたので、ストッパ部材を引き抜く際に第二の弾性部材が容易に抜けやすい。
請求項３記載の発明では、前記第二の弾性部材はＯリング部材であるので、規格部品として流通性が高く、コストの上昇を最小限に抑えることが可能になった。

本発明は、ストッパ部材が斜板側に抜け出そうとしても該ストッパ部材に装着された第二の弾性部材がハウジング穴に形成された抜け止め溝に接触することで抜け出すことがない。

以下、本発明の可変容量型ピストンポンプにつき好適の実施の形態を挙げ、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態に係る可変容量型ピストンポンプ１０の概略断面図を示す。図２及び図３は、図１のポンプの斜板が、大吐出量位置と最小吐出量位置とにある状態をそれぞれ示す。
図１の可変容量型ピストンポンプ１０（以下ピストンポンプという）において、１３はベアリング３０、３１を介してハウジング１１に取り付けられたシャフトであり、多数のピストン１５を持ったシリンダバレル１４がスプライン３４で結合されている。

斜板１８はその裏面にピストン１５の頭部に取り付けられている球部と結合するシュー１６によって保持されている。シリンダバレル１４がシャフト１３の回転により回転すると、ピストン１５のシュー１６が斜板１８の裏面を摺動してピストン１５をストロークするよう構成される。
斜板１８の傾転角を変化させて前記傾転角を制御して前記ピストンポンプ１０の流量を制御する斜板１８と一体になった可変部材１２は、斜板１８を回転中心２９の回りでシャフト１３の軸心１７よりばね部材２２側にずれて傾転させる傾転面３５と、斜板１８と一体になったアーム３２と、ばね受け３３を介してハウジング１１に対しアーム３２を押すばね部材２２とにより構成される。
前記可変部材１２はハウジング１１内部に設けた２個のストッパ部材２０と当接して、ポンプ最大吐出量Ａ（図４参照）となる最大傾転角αMAX （図２参照）及び最小吐出量Ｂ（図４参照）となる最小傾転角αMIN （図３参照）とが規制されるようにされている。

そして２個のストッパ部材２０（最大吐出量側又は最小吐出量側のどちらか１個のみでもよい）はハウジング１１内部に設けられた穴１１ａに嵌合され、かつ穴１１ａと嵌合する小径部２７及び穴１１ａより突出する大径部２８とを有し、第一の弾性部材であるサラバネ２４が大径部２８と穴縁部表面２３との間に設けられており、ストッパ部材２０は押される方向に可動にされ、可変部材１２がストッパ部材２０に当接したとき、または離れるとき、その衝撃を吸収するようにされている。

斜板１８の回転中心２９はシャフト１３の軸心１７よりばね部材２２側にずれているので、ポンプの吐出圧力が上昇すると、全ピストン１５の合成力は斜板１８と連結されたアーム３２が、ばね部材２２を押すように作動されて、ポンプ最大吐出量Ａから最小吐出量Ｂに向けて図５のポンプ吐出圧・吐出量曲線に示すように吐出圧・吐出量が変化する。そこで、可変部材１２はハウジング１１内部に設けた２個のストッパ部材２０と当接して、ポンプ最大吐出量（図２参照）と最小吐出量（図３参照）が規制される。

本発明では、サラバネ２４が大径部２８と穴縁部表面２３との間に介されており、ストッパ部材２０は押される方向に可動にされているので、可変部材１２がストッパ部材２０と当接したとき、または離れるとき、弾性部材である皿バネ２４によりその衝撃は吸収され斜板１８の振動がハウジング１１に伝達されることがなく、ポンプ全体の振動が小となった。なお、サラバネ２４の代わりに、低圧かつ低頻度用の限定された用途には、弾性部材である硬質合成樹脂を使用してもよい。また、サラバネ２４をストッパ部材２０の頭部２６に取り付けて、該ストッパ部材２０とハウジング１１内部との間に介して押される方向に可動にしてもよい。

図５はストッパ部材２０の軸径部に第二の弾性部材２５であるＯリングを嵌挿した状態を示す詳細図である。ハウジング穴１１ａと嵌合するストッパ部材２０の軸径部には第二の弾性部材２５が組み込まれる円周方向の円環溝３７が設けられている。
前記環状溝３７の底面の直径は前記ハウジング穴１１ａに前記ストッパ部材２０を装着する際、前記第二の弾性部材２５が弾性変形して前記ハウジング穴１１ａの穴径よりも小さくなるように形成している。

ハウジング穴１１ａには環状溝３７に対向して第二の弾性部材２５の外径に対応する抜け止め溝３８が形成されている。抜け止め溝３８の底面の直径は第二の弾性部材２５がストッパ部材２０に嵌着された状態で外径方向からの外力を開放された場合の直径よりも大きく形成され、かつ前記抜け止め溝３８の幅は軸方向にストッパ部材２０が第一の弾性部材２４の圧縮により可動した際の可動範囲から決定される前記第二の弾性部材の可動範囲よりも長く形成されている。
第二の弾性部材２５は前記ストッパ部材２０に嵌着された状態で外径方向からの外力を開放された場合の直径（外径）がハウジング穴１１ａよりも大きく形成されている。

よって、図６に示すようにハウジング穴１１ａにストッパ部材２０を装着するときには、第二の弾性部材２５が弾性変形し、ハウジング穴１１ａの内径よりも小さくなるように形成されているため、第二の弾性部材２５を組み付けたままストッパ部材２０をハウジング穴１１ａに装着することができる。
この場合、図６に示すようにストッパ部材２０は第一の弾性部材２４により軸方向に可動するが、ハウジング穴１１ａには第一の弾性部材２４の伸縮(図５及び図７参照)によるストッパ部材２０の可動範囲から決定される第二の弾性部材２５の可動範囲よりも長く抜け止め溝３８の幅が形成されているため、第二の弾性部材２５は通常、ハウジング穴１１ａと抜け止め溝３８により形成される段差に接触することはない。

さらに、抜け止め溝３８の底面の直径は第二の弾性部材２５がストッパ部材２０に嵌着された状態で外径方向からの外力を開放された場合の直径よりも大きく形成されているため、ストッパ部材２０が第一の弾性部材２４の伸縮により可動してもストッパ部材２０に組み付けられている第二の弾性部材２５は抜け止め溝３８の底面に接触することがないため、摺動による劣化、摩耗が発生することはなく、第二の弾性部材２５はストッパ部材２０に嵌着された状態で外径方向からの外力を開放された場合の直径がハウジング穴１１ａよりも大きいため、ストッパ部材２０、ハウジング穴１１ａに作用する振動等により該ストッパ部材２０がハウジング穴１１ａから抜け出そうとしても、第二の弾性部材２５がハウジング穴１１ａと抜け止め溝３８により形成される段差に接触するためストッパ部材２０が抜け出すことがない（図５参照）。

第二の弾性部材２５にはＯリングを使用したが、図８及び図９に示すように切り欠きをもつ円環状の鋼線４０（Ｏリング部材）でもよく、図１０に示すスナップリング等の止め輪４１や、バックアップリング等の樹脂４２（Ｏリング部材）を用いても勿論よい。
また、分解・再組み付けの作業性を考慮し、ストッパ部材２０を引き抜く際に第二の弾性部材２５が抜けやすいように、図１１に示すように抜け止め溝３８のハウジング穴１１ａの入口方向にテーパ４３を設けてもよい。
さらに、本発明の実施の形態ではストッパ部材２０の軸径部に第二の弾性部材２５を組み込む円環溝３７を設けたが、図１２に示すようにストッパ部材２０の軸径部に抜け止め溝３８を、ハウジング穴１１ａに円環溝３７を設けてよい。

本発明の第一の実施の形態に係る可変容量型ピストンポンプの略縦断面図である。 図１のポンプの斜板が最大吐出量にある状態を示す要部断面図である。 図１のポンプの斜板が最小吐出量にある状態を示す要部断面図である。 ポンプ吐出圧とポンプ吐出量との関係示すポンプ吐出圧・吐出量曲線図である。 ストッパ部材に第一の弾性部材、軸径部に第二の弾性部材を嵌着した状態を示す詳細図である。 第二の弾性部材を嵌挿したストッパ部材をハウジング穴に嵌着する際の動作説明図である。 ストッパ部材に嵌挿した第一の弾性部材が撓んだ状態を示す概略図である。 ストッパ部材に円環状の鋼線を嵌着した状態を示す概略図である。 図８の円環状の鋼線の外形図である。 ストッパ部材にスナップリングを嵌着した状態を示す概略図である。 図１の抜け止め溝の端面にテーパにした概略構造図である。 ハウジング穴に環状溝、ストッパ部材に抜け止め溝を設けた概略図である。

符号の説明

１０ 可変容量型ピストンポンプ １１ ハウジング
１２ 可動部材 １３ シャフト
１５ ピストン １８ 斜板
２０ ストッパ部材 ２４ サラバネ
２５ Ｏリング ２７ 小径部
２８ 大径部 ３７ 環状溝
３８ 抜け止め溝 ４３ テーパ

Claims (3)

1. ポンプを形成する多数のピストンを具備するシリンダバレルと、
   前記ピストンの頭部がシューを介して接触する斜板と、
   前記斜板の傾転角を変化させて前記傾転角を制御して前記ポンプの流量を制御する可変部材と、を備え、
   前記可変部材はハウジング内部に設けた２個のストッパ部材と当接して、ポンプ最大吐出容量と最小吐出容量に該当する最大斜板角、最小斜板角が規制され、
   前記２個のストッパ部材の少なくとも一方は第一の弾性部材を前記ハウジング内部との間に介して押される方向に可動にされ、
   前記可変部材が前記ストッパ部材に当接したときまたは離脱したときその衝撃、振動を吸収するようにした可変容量型ピストンポンプにおいて、
   ハウジング穴に嵌挿される前記ストッパ部材には、軸径部の円周方向に第二の弾性部材が嵌着するよう設けられた環状溝と、
   前記ハウジング穴の内周面には前記環状溝に対向して前記第二の弾性部材が嵌合するように設けられた抜け止め溝と、
   内径部が前記環状溝に嵌挿された第二の弾性部材と、
   を設け、
   前記環状溝の直径は前記ハウジング穴に前記ストッパ部材を装着する際、前記第二の弾性部材が弾性変形して前記ハウジング穴径よりも小さくなるように形成され、
   前記抜け止め溝の直径は前記第二の弾性部材が前記ストッパ部材に嵌着された状態で外径方向からの外力を開放された場合の直径よりも大きく形成され、かつ前記抜け止め溝の幅は前記ストッパ部材が前記第一の弾性部材の圧縮により可動した際の可動範囲から決定される前記第二の弾性部材の可動範囲よりも長く形成され、
   前記第二の弾性部材は前記ストッパ部材に嵌着された状態で外径方向からの外力を開放された場合の直径が前記ハウジング穴よりも大きくしたことを特徴とする可変容量型ピストンポンプ。
2. 請求項１記載の可変容量型ピストンポンプにおいて、
   前記抜け止め溝は前記ハウジング穴入口方向に指向するテーパを設けたことを特徴とする可変容量型ピストンポンプ。
3. 請求項１又は２記載の可変容量型ピストンポンプにおいて、
   前記第二の弾性部材はＯリング部材であることを特徴とする可変容量型ピストンポンプ。

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