JP2011047337A - 斜板式ピストンポンプ・モータ - Google Patents

Abstract

【課題】シューパッドの振れ回り現象を生じることなく、シリンダブロックのシリンダに負圧が発生した際の、ピストンの第１油路側、及びシューの第２油路側からシリンダ側への油の流れを阻止することができる斜板式ピストンポンプ・モータの提供。
【解決手段】シリンダブロック３のシリンダ３ａのそれぞれに収容されるピストン５と、これらのピストン５の端部にそれぞれ連結されるシュー６と、これらのシュー６のシューパッド６ａが摺接する斜板８とを備え、ピストン５に、シリンダ３ａに連通可能な第１油路５ｂを形成し、シュー６に、ピストン５の第１油路５ｂに連通可能であって斜板８に対向する開口６ｃ１を有する第２油路６ｃを形成したものにあって、ピストン５の第１油路５ｂに、シリンダ３ａ側から第１油路５ｂ側への油の流れを許容し、第１油路５ｂ側からシリンダ３ａ側への油流れを阻止する逆止弁９を設けた構成にしてある。
【選択図】図２

Description

本発明は、シリンダブロックのシリンダに収容されるピストン、及びこのピストンに連結され斜板に摺接するシューパッドを有するシューのそれぞれに、潤滑用の油路を有する斜板式ピストンポンプ・モータに関する。

図４は従来の斜板式ピストンポンプを示す断面図、図５は図４に示す従来の斜板式ピストンポンプに備えられるピストン及びシューを示す側断面図である。

図４に示す従来の斜板式ピストンポンプは、外殻を形成するケーシング１と、このケーシング１に一部が収納される回転軸２と、周方向に複数のシリンダ３ａを有し回転軸２によって回転するシリンダブロック３と、ケーシング１内に固定されシリンダブロック３が摺接する弁板４とを備えている。また、シリンダブロック３のシリンダ３ａのそれぞれに収容されるピストン５と、これらのピストン５の端部にそれぞれ連結されるシュー６と、ピストン５の姿勢を拘束するリテーナ７と、シュー６が摺接する斜板８とを備えている。

図５に示すように、シュー６は、斜板８に摺接するシューパッド６ａと、このシューパッド６ａに連設される球状部６ｂとを有し、ピストン５は、シュー６の球状部６ｂが摺接する凹球面部５ａを有している。また、ピストン５には、シリンダブロック３のシリンダ３ａに連通可能な第１油路５ｂを形成してあり、シュー６には、ピストン５の第１油路５ｂに連通可能であって斜板８に対向する開口６ｃ１を有する第２油路６ｃを形成してある。

このように構成された従来の斜板式ピストンポンプは、回転軸２によってシリンダブロック３を回転させて行われる吸入行程でシリンダブロック３のシリンダ３ａに吸入された油が、吐出行程でシリンダ３ａ内のピストン５により外部配管へ押し出され、その外部配管を介して図示しない油圧アクチュエータ等に供給される。また、吐出行程でピストン５によってシリンダ３ａの油が外部配管へ押し出される際に、押し出される油の一部がピストン５に形成された第１油路５ｂ、及びシュー６に形成された第２油路６ｃに導かれる。これによって、ピストン５の凹球面部５ａとシュー６の球状部６ｂとの摺動面、及びシュー６のシューパッド６ａと斜板８との摺動面に油が導かれ、これらの摺動面が潤滑される。

ところで、上述した吸入行程においてシリンダブロック３のシリンダ３ａ内に油が吸入される際に、シリンダ３ａ内が一時的に負圧になる。これに伴って上述したピストン５の凹球面部５ａとシュー６の球状部６ｂとの摺動面、及びシュー６のシューパッド６ａと斜板８との摺動面を潤滑していた油が、シュー６の第２油路６ｃ、及びピストン５の第１油路５ｂからシリンダ３ａ内に流入する。したがって、上述した各摺動面の圧力が低下し、これらの摺動面を潤滑する油が少なくなり、これらの潤滑面において油膜切れを起こす懸念がある。このような油膜切れを生じると、該当する摺動面に焼付きやかじりを生じる虞がある。

このような油膜切れを防ぐために、特許文献１に示される従来技術を採用することが考えられる。この特許文献１には、ラジアルピストンポンプ・モータにあって、シューの内部に、シリンダに負圧が生じたときにシューとカムリングとによって形成される静圧ポケット内の油がシリンダに流入しないように、逆止弁を設けた構成が開示されている。

実開昭５８−７５９６９号公報

上述した特許文献１に示される従来技術は、ラジアルピストンポンプであることから、シューパッドの運動がシリンダブロックの回転方向以外は拘束されており、逆止弁が動作した場合でもシューパッドの姿勢を安定に保つことができる。しかし、本発明が対象としている斜板式ピストンポンプ・モータにあっては、シューパッドの運動はどの方向にも拘束されていない。したがって、特許文献１に示される従来技術を本発明が対象としている斜板式ピストンポンプ・モータに採用した場合には、シューパッドの姿勢が逆止弁の動作に伴なう質点の移動によって不安定になり、振れ回り現象が生じる。このような振れ回り現象によって、該当する摺動面、すなわちピストン５の凹球面部５ａとシュー６の球状部６ｂとの摺動面、及びシュー６のシューパッド６ａと斜板８との摺動面に焼付きやかじりを生じやすくなる。このようなことから、特許文献１に示されるラジアルピストンポンプ・モータに係る従来技術の考え方を斜板式ピストンポンプ・モータに採用することは難しい。

なお、特許文献１に示される従来技術は、円盤状のシューパッドと、ピストンとの連結部を構成する球状部との間の径寸法の小さなシューの頸部に、逆止弁を配置する構成であることから、シューの形状寸法が大きい場合には、このシューの内部に逆止弁を設けることは可能であるが、シューの形状寸法が小さい場合には、上述の頸部も小さくなり、これに伴なってシューの内部に逆止弁を設けることは困難となる。

本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、シューパッドの振れ回り現象を生じることなく、シリンダブロックのシリンダに負圧が発生した際の、ピストンの第１油路側、及びシューの第２油路側からシリンダ側への油の流れを阻止することができる斜板式ピストンポンプ・モータを提供することにある。

この目的を達成するために、本発明に係る斜板式ピストンポンプ・モータは、外殻を形成するケーシングと、このケーシングに一部が収納される回転軸と、周方向に複数のシリンダを有し上記回転軸によって回転するシリンダブロックと、このシリンダブロックの上記シリンダのそれぞれに収容されるピストンと、これらのピストンの端部にそれぞれ連結されるシューと、これらのシューのシューパッドが摺接する斜板とを備え、上記ピストンに上記シリンダブロックの上記シリンダに連通可能な第１油路を形成し、上記シューに、上記ピストンの上記第１油路に連通可能であって上記斜板に対向する開口を有する第２油路を形成した斜板式ピストンポンプ・モータにおいて、上記ピストンの上記第１油路に、上記シリンダブロックの上記シリンダ側から当該第１油路側への油の流れを許容し、当該第１油路側から上記シリンダ側への油の流れを阻止する逆止弁を設けたことを特徴としている。

このように構成した本発明は、シリンダブロックのシリンダ内の油がピストンによって外部配管へ押し出される際に、その押し出される油の一部が逆止弁を介してピストンの第１油路、及びシューの第２油路に導かれる。これによってピストンとシューとの連結部の摺動面、及びシューと斜板との当接部の摺動面に油が供給され、これらの摺動面が潤滑される。また、シリンダへ油が流入する際にシリンダ内に負圧が発生した際には、逆止弁によってピストンの第１油路側、及びシューの第２油路側からシリンダ側への油の流れが阻止される。これにより、ピストンとシユーとの連結部の摺動面、及びシューと斜板との当接部の摺動面における圧力低下が抑えられ、これらの摺動面に油を保持させることができる。したがって、これらの摺動面の油膜切れを防ぐことができる。

そして、シリンダ側への油の流れを阻止する逆止弁を、回転軸の軸心方向に沿う往復動以外の運動が拘束されるピストンの第１油路に設けてあることから、シリンダ内の負圧の発生に伴なって逆止弁が動作しても、シューパッドの振れ回り現象を生じることなくシューを斜板に摺接させた状態を保つことができる。

また、本発明に係る斜板式ピストンポンプ・モータは、上記発明において、上記シューは、上記斜板に摺接するシューパッドと、このシューパッドに連設される球状部とを有し、上記ピストンは、上記シューの上記球状部が摺接する凹球面部を有することを特徴としている。

また、本発明に係る斜板式ピストンポンプ・モータは、上記発明において、上記ピストンは、上記シュー側部分に球状部を有し、上記シューは、上記斜板に摺接するシューパッドと、このシューパッドに連設され上記ピストンの上記球状部が摺接する凹球面部とを有することを特徴としている。

また、本発明に係る斜板式ピストンポンプ・モータは、上記発明において、上記逆止弁は、上記第１油路に配置されて移動可能な弁体と、この弁体を付勢するばねとから成り、上記ピストンは、上記ばねによる上記弁体の当接によって上記第１油路を閉じるシート部を有することを特徴としている。

本発明は、シリンダブロックのシリンダに収容されるピストンの第１油路に、シリンダブロックのシリンダ側から第１油路側への油の流れを許容し、第１油路側からシリンダ側への油の流れを阻止する逆止弁を設けたことから、シューパッドの振れ回り現象を生じることなく、シリンダブロックのシリンダに負圧が発生した際の、ピストンの第１油路側、及びシューの第２油路側からシリンダ側への油の流れを防止することができる。したがって、シリンダブロックのシリンダに発生する負圧によるピストンとシューとの連結部の摺動面、及びシューと斜板の当接部の摺動面における油膜切れを防ぐことができ、ピストンとシュー、及びシューと斜板それぞれの焼付き、かじりの発生を防止できる。また、シューパッドの振れ回り現象を生じさせないことから、このようなシューパッドの振れ回りに伴なうシューと斜板の焼付き、かじりを生じることがなく、信頼性の高い斜板式ピストンポンプ・モータを得ることができる。

本発明に係る斜板式ピストンポンプ・モータの一実施形態である斜板式ピストンポンプを示す断面図である。 図１に示す斜板式ピストンポンプの一実施形態に備えられるピストン及びシューを示す側断面図である。 本発明に係る斜板式ピストンポンプ・モータの別の実施形態である別の斜板式ピストンポンプの要部を構成するピストン及びシューを示す側断面図である。 従来の斜板式ピストンポンプを示す断面図である。 図４に示す従来の斜板式ピストンポンプに備えられるピストン及びシューを示す側断面図である。

以下、本発明に係る斜板式ピストンポンプ・モータの実施の形態を図に基づいて説明する。

図１は本発明に係る斜板式ピストンポンプ・モータの一実施形態である斜板式ピストンポンプを示す断面図、図２は図１に示す斜板式ピストンポンプの一実施形態に備えられるピストン及びシューを示す側断面図である。

図１に示す本実施形態に係る斜板式ピストンポンプにおいて、特徴とするところはピストン部分であり、その他の構成は前述した図４に示す構成と同等である。

すなわち、前述と重複するが、本実施形態に係る斜板式ピストンポンプも図１に示すように、外殻を形成するケーシング１と、このケーシング１に一部が収納される回転軸２と、周方向に複数のシリンダ３ａを有し回転軸２によって回転するシリンダブロック３と、ケーシング１内に固定されシリンダブロック３が摺接する弁板４とを備えている。また、シリンダブロック３のシリンダ３ａのそれぞれに収容されるピストン５と、これらのピストン５の端部にそれぞれ連結されるシュー６と、ピストン５の姿勢を拘束するリテーナ７と、シュー６が摺接する斜板８とを備えている。

また、図２に示すように、シュー６は、斜板８に摺接するシューパッド６ａと、このシューパッド６ａに連設される球状部６ｂとを有し、ピストン５は、シュー６の球状部６ｂが摺接する凹球面部５ａを有している。また、ピストン５には、シリンダブロック３のシリンダ３ａに連通可能な第１油路５ｂを形成してあり、シュー６には、ピストン５の第１油路５ｂに連通可能であって斜板８に対向する開口６ｃ１を有する第２油路６ｃを形成してある。これらの構成については前述と同様である。

本実施形態は、図２に示すように、ピストン５の第１油路５ｂに、シリンダブロック３のシリンダ３ａ側から第１油路５ｂ側への油の流れを阻止する逆止弁９を備えている。この逆止弁９は、第１油路５ｂに配置されて移動可能な弁体９ａと、この弁体９ａを付勢するばね９ｂとから成り、ピストン５は、ばね９ｂによる弁体９ａの当接によって第１油路５ｂを閉じるシート部５ｃを有している。

このように構成した本実施形態に係る斜板式ピストンポンプは、前述した図４に示すものと同様に、回転軸２によってシリンダブロック３を回転させて行われる吸入行程でシリンダブロック３のシリンダ３ａに吸入された油が、吐出行程でシリンダ３ａ内のピストン５により外部配管へ押し出され、その外部配管を介して図示しない油圧アクチュエータ等に供給される。また、吐出行程でピストン５によってシリンダ３ａの油が外部配管へ押し出される際に、押し出される油の一部がピストン５に形成された第１油路５ｂ、及びシュー６に形成された第２油路６ｃに導かれる。これによって、ピストン５の凹球面部５ａとシュー６の球状部６ｂとの摺動面、及びシュー６のシューパッド６ａと斜板８との摺動面に油が導かれ、これらの摺動面が潤滑される。

また、シリンダ３ａへ油が流入する吸入行程においてシリンダ３内に負圧が発生した際には、逆止弁９によってピストン５の第１油路５ｂ側、及びシュー６の第２油路６ｃ側からシリンダ３ａ側への油の流れが阻止される。したがって、ピストン５の凹球面部５ａとシュー６の球状部６ｂとの摺動面、及びシュー６のシューパッド６ａと斜板８との摺動面における圧力低下が抑えられ、これらの摺動面に油を保たせることができる。したがって、これらの摺動面の油膜切れを防ぐことができる。これにより、ピストン５の凹球面部５ａとシュー６の球状部６ｂ、及びシュー６のシューパッド６ａと斜板８それぞれの焼付き、かじりの発生を防止できる。

また、シリンダ３ａ側への油の流れを阻止する逆止弁９を、回転軸２の軸心方向に沿う往復動以外の運動が拘束されるピストン５の第１油路５ｂに設けてあることから、シリンダ３ａ内の負圧の発生に伴なって逆止弁９が動作しても、シューパッド６ａの振れ回り現象を生じることなくシュー６を斜板８に摺接させた状態を保つことができる。したがって、このようなシューパッド６ａの振れ回りに伴なうシュー６と斜板８の焼付き、かじりを生じることがなく、信頼性の高い斜板式ピストンポンプを得ることができる。

なお、図２に示すように、円盤状のシューパッド６ａと、ピストン５との連結部を構成する球状部６ｂとの間に位置するシュー６の頸部の径寸法に比べて、ピストン５の径寸法は十分に大きいことから、シュー６の形状寸法が大きい場合はもちろんのこと、シュー６の形状寸法が小さく設定されるような場合でも、ピストン５内に比較的容易に逆止弁９を設けることができる。

図３は本発明に係る斜板式ピストンポンプ・モータの別の実施形態である別の斜板式ピストンポンプの要部を構成するピストン及びシューを示す側断面図である。

この別の実施形態に係る斜板式ピストンポンプにあっては、図３に示すように、ピストン５が、シュー６側部分に球状部５ｄを有し、シュー６は、斜板８に摺接するシューパッド６ａと、このシューパッド６ａに連設されピストン５の球状部５ｄが摺接する凹球面部６ｄとを有している。また、ピストン５の第１油路５ｂに、逆止弁９を設けてある。その他の構成は前述した図１，２に示した実施形態と同等である。

このように構成した別の実施形態も、ピストン５の第１油路５ｂに逆止弁９を設けた構成にしてあることから、前述した図１，２に示した実施形態と同等の作用効果が得られる。

なお、上記各実施形態にあっては、斜板式ピストンポンプに適用した例を挙げたが、本発明は斜板式ピストンポンプに適用することには限られず、斜板式ピストンモータに適用してもよい。

１ ケーシング
２ 回転軸
３ シリンダブロック
３ａ シリンダ
５ ピストン
５ａ 凹球面部
５ｂ 第１油路
５ｃ シート部
５ｄ 球状部
６ シュー
６ａ シューパッド
６ｂ 球状部
６ｃ 第２油路
６ｃ１ 開口
６ｄ 凹球面部
８ 斜板
９ 逆止弁
９ａ 弁体
９ｂ ばね

Claims (4)

1. 外殻を形成するケーシングと、このケーシングに一部が収納される回転軸と、周方向に複数のシリンダを有し上記回転軸によって回転するシリンダブロックと、このシリンダブロックの上記シリンダのそれぞれに収容されるピストンと、これらのピストンの端部にそれぞれ連結されるシューと、これらのシューのシューパッドが摺接する斜板とを備え、
   上記ピストンに上記シリンダブロックの上記シリンダに連通可能な第１油路を形成し、上記シューに、上記ピストンの上記第１油路に連通可能であって上記斜板に対向する開口を有する第２油路を形成した斜板式ピストンポンプ・モータにおいて、
   上記ピストンの上記第１油路に、上記シリンダブロックの上記シリンダ側から当該第１油路側への油の流れを許容し、当該第１油路側から上記シリンダ側への油の流れを阻止する逆止弁を設けたことを特徴とする斜板式ピストンポンプ・モータ。
2. 請求項１に記載の斜板式ピストンポンプ・モータにおいて、
   上記シューは、上記斜板に摺接するシューパッドと、このシューパッドに連設される球状部とを有し、上記ピストンは、上記シューの上記球状部が摺接する凹球面部を有することを特徴とする斜板式ピストンポンプ・モータ。
3. 請求項１に記載の斜板式ピストンポンプ・モータにおいて、
   上記ピストンは、上記シュー側部分に球状部を有し、上記シューは、上記斜板に摺接するシューパッドと、このシューパッドに連設され上記ピストンの上記球状部が摺接する凹球面部とを有することを特徴とする斜板式ピストンポンプ・モータ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の斜板式ピストンポンプ・モータにおいて、
   上記逆止弁は、上記第１油路に配置されて移動可能な弁体と、この弁体を付勢するばねとから成り、上記ピストンは、上記ばねによる上記弁体の当接によって上記第１油路を閉じるシート部を有することを特徴とする斜板式ピストンポンプ・モータ。

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