JP2534083Y2

JP2534083Y2 - 可変容量型ピストンポンプ

Info

Publication number: JP2534083Y2
Application number: JP2930291U
Authority: JP
Inventors: 鈴木　　茂; 亘南
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1991-04-25
Filing date: 1991-04-25
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2006-04-25
Also published as: JPH04123375U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、コントロールシリンダ
の内圧に応じてコントロールピストンを回転軸方向へ変
位してクレイドル傾角を変更する容量可変機構を備え、
回転軸と共に一体的に回転するシリンダブロックに支持
されると共にクレイドルの傾角に応じたストロークを往
復動可能なピストンによる作動油の吸入及び吐出と、回
転軸の回転とが連動する可変容量型ピストンポンプに関
する。

【０００２】

【従来の技術】実開昭５６−１６９４７９号公報の斜板
式アキシャルピストンポンプ・モータでは、クレイドル
の背面が円弧面状に形成され、ハウジング側にはクレイ
ドルの背面形状に対応するクレイドルガイドが形成され
ている。ハウジング内に回転自在に支承された回転軸に
はバネが嵌挿され、そのバネ力によってクレイドルがク
レイドルガイドに押し付け支持されている。クレイドル
の傾角を変更する容量可変機構のコントロールシリンダ
内には、コンペンセータを経由してシリンダブロックか
ら吐出される作動油が供給される。

【０００３】コンペンセータは作動油の吐出圧が設定圧
以上となる場合に吐出油をコントロールシリンダ内に供
給してコントロールピストンを突出させ、吐出圧が設定
圧未満の場合には吐出油の供給を遮断する。吐出油の供
給遮断時には、クレイドルを挟んでコントロールシリン
ダに対向配置された押圧バネの作用によりコントロール
ピストンが押し戻され、コントロールシリンダ内の作動
油がコンペンセータを経由してクレイドル収容室内に排
出される。

【０００４】特開昭５２−１３６４０２号公報の可変吐
出斜板式並列形ポンプ・モータでは、クレイドルがころ
帯を介してクレイドルガイドに揺動可能に支承されてい
る。ハウジング内の四隅にはシリンダ及びピストンから
なる傾角調節装置がそれぞれ設けられ、各傾角調節装置
のピストン先端がクレイドルの斜板面の四隅部に作用接
続されている。

【０００５】又、前記いずれの公報にも明示されていな
いが、クレイドルガイド内にそのガイド面に連通する導
油通路を設け、シリンダから吐出された作動油の一部を
外部供給パイプ及び前記導油通路を介してクレイドルと
クレイドルガイドとの間に常時強制供給し、両者の潤滑
を図る構成が知られている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】実開昭５６−１６９４
７９号公報の構成は、クレイドルとクレイドルガイドと
の摺接部位に作動油を強制的に供給するものではなく、
クレイドル収容室内に露出する摺接面が作動油によって
濡らされることで摺接部位の潤滑を図るに過ぎないた
め、常時摺接している部位には作動油が供給され難く、
クレイドルとクレイドルガイドとの間で焼付きを生じ易
い。

【０００７】特開昭５２−１３６４０２号公報の構成で
は、コロ帯によってクレイドルとクレイドルガイドとが
離間され、両者間に作動油が進入し易いということが言
える。しかし、クレイドルとコロ、及びコロとクレイド
ルガイドとが線接触となるため、部材間の接触面積が小
さくなって大きな荷重を支えることができないという根
本的な問題を内在する。

【０００８】又、クレイドルとクレイドルガイドとの間
に吐出油を常時強制供給する構成では、シリンダからの
吐出油の一部が常に潤滑のために使用されることになる
ため、その潤滑用作動油の消耗分だけポンプ又はモータ
としての性能を低下させることになる。本考案の目的
は、クレイドルとクレイドルガイドとの摺接部位への作
動油の供給を良好にすると共に、当該摺接部位への作動
油の供給によって性能の低下を来すことがない可変容量
型ピストンポンプを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本考案は、クレイドルをクレイドルガイドによって揺
動可能に摺接支持し、クレイドルとクレイドルガイドと
の摺接部位を、クレイドル内、クレイドルとコントロー
ルピストンとの作動連結部位及びコントロールピストン
内を経由する導油経路によってコントロールシリンダ内
と連通すると共に、吐出された作動油をコントロールシ
リンダ内に供給制御する内圧制御手段を備えることによ
り、可変容量型ピストンポンプを構成した。

【００１０】

【作用】シリンダブロックからの作動油の吐出圧の変化
に応じて、内圧制御手段は吐出油をコントロールシリン
ダ内に供給制御する。内圧制御手段によってコントロー
ルシリンダ内に吐出油が供給され、コントロールシリン
ダの内圧が上昇すると、コントロールピストンがコント
ロールシリンダから突出変位してクレイドル傾角を変更
する。又、このクレイドルの揺動と同期して、コントロ
ールシリンダ内に供給された吐出油が導油経路を通って
クレイドルとクレイドルガイドとの摺接部位に強制的に
供給される。この吐出油により、クレイドルガイドとク
レイドルとの間の摺接部位が潤滑され、焼き付きや摩耗
損傷が防止される。吐出油の前記摺接部位への強制供給
は、吐出圧の昇圧によるクレイドルの揺動時のみ行われ
るため、吐出油が潤滑油として必要以上に使用されるこ
とがない。

【００１１】又、クレイドル及びクレイドルガイドのい
ずれか一方に、両者の摺接方向に延びると共に前記導油
経路に連通する圧力溝を形成することは好ましい。この
場合、吐出油が導油経路を通って圧力溝内に供給され、
圧力溝内に圧力が発生してクレイドルとクレイドルガイ
ドとの間の接触圧が軽減される。

【００１２】

【実施例】以下に、本考案を可変容量型斜板式ポンプに
具体化した第一及び第二実施例を図面に従って説明す
る。（第一実施例）図１及び図２に示すように、接合された一対のハウジン
グ１，２の端壁間には回転軸３が支持されており、回転
軸３上にはシリンダブロック４がスライド可能かつ相対
回転不能に支持されている。回転軸３と一体的に回転す
るシリンダブロック４内には複数のピストン５が回転軸
３方向へスライド変位可能に収容されており、シリンダ
ブロック４内のピストン収容室４ａが回転軸３の回転に
連動して弁板６上の円弧状の吸入ポート６ａ及び吐出ポ
ート６ｂと交互に接続する。これにより作動油が吸入ポ
ート６ａから各ピストン収容室４ａ内へ吸入され、ピス
トン収容室４ａ内の作動油が吐出ポート６ｂから吐出油
路２８へ吐出される。吐出油路２８上には絞り２８ａが
介在されている。

【００１３】ハウジング１にはクレイドルガイド１ａが
円弧面状に形成され、このクレイドルガイド１ａにはク
レイドル（斜板）７がガイド１ａの円弧面に沿って揺動
可能に接合支持されている。図２に示すように、回転軸
３が貫通するクレイドル７の中央孔７ｃの左右両側には
それぞれ円弧状摺接面７ａ，７ｂが形成されており、両
摺接面７ａ，７ｂとクレイドルガイド１ａとは互いに接
合される。

【００１４】シリンダブロック４内にて回転軸３の周囲
には押圧バネ８が介在されており、そのバネ力はバネ受
け９及びサークリップ１０を介してシリンダブロック４
に作用すると共に、バネ受け１１、ピン１２及びピボッ
ト１３を介してシューリテーナ１４に作用する。これに
よりシューリテーナ１４上のシュー１５がクレイドル７
の斜板面７ｄに押接されると共に、両摺接面７ａ，７ｂ
がクレイドルガイド１ａの対応する面に押接され、シュ
ー１５に抜け不能に嵌合連結されたピストン５が回転軸
３の回転に伴ってクレイドル７の傾角に応じた距離（ス
トローク）を往復動することができる。

【００１５】ハウジング２にはコントロールシリンダ１
７が回転軸３方向に立設支持されており、コントロール
シリンダ１７にはコントロールピストン１８がスライド
可能に嵌入支持されている。ハウジング２の上部にはコ
ントロールシリンダ１７内への作動油の流入を制御する
流量制御機構２０が設けられている。流量制御機構２０
を構成するバルブハウジング２１内の小径室２１ａに
は、弁体２２がスライド可能に収容されている。弁体２
２には仕切部２２ａ及び支持部２２ｂが設けられ、小径
室２１ａが仕切部２２ａによって前後に仕切られてい
る。

【００１６】小径室２１ａは左端壁に設けられた接続孔
３６及び作動油経路２３を介して吐出油路２８と連通さ
れている。又、小径室２１ａは、その周壁に連通する流
路２４及び流路３５を介して、コントロールシリンダ１
７のシリンダ室１７ａ及びクレイドル収容室Ｓとそれぞ
れ連通されている。そして、仕切部２２ａが流路２４の
左右いずれに位置するかによって、シリンダ室１７ａは
作動油経路２３又は流路３５のいずれか一方と連通され
る。ハウジング２の下部には連通孔２ａが設けられ、こ
の連通孔２ａを介してクレイドル収容室Ｓはオイルタン
ク（図示略）と繋がっている。

【００１７】バルブハウジング２１の右端壁には調節ネ
ジ２５が螺着されている。バルブハウジング２１の大径
室２１ｂには押圧バネ２６が収容され、一対のバネ座２
７ａ，２７ｂを介して調節ネジ２５と弁体２２との間に
介装されている。押圧バネ２６は調節ネジ２５の螺入量
に応じたバネ力で弁体２２を接続孔３６側へ付勢する。
吐出ポート６ｂから吐出された作動油は絞り２８ａを通
って下流側へ送り出されるが、絞り２８ａの下流側とバ
ルブハウジング２１の大径室２１ｂとは作動油経路２９
を介して連通されている。従って、バルブハウジング２
１の大径室２１ｂに導入される作動油（即ち、絞り２８
ａの下流側の作動油）の圧力、押圧バネ２６のバネ力、
及びバルブハウジング２１の小径室２１ａに導入される
作動油（即ち、絞り２８ａの上流側の作動油）の圧力関
係によって弁体２２の仕切部２２ａの位置が決定され
る。

【００１８】図１及び図２に示すように、クレイドル７
の上部には受承アーム７ｅが突設されており、受承アー
ム７ｅとハウジング１端壁との間には押圧バネ３０が介
在されている。押圧バネ３０のバネ力はバネ受け３１を
介して受承アーム７ｅの背面に作用する。コントロール
ピストン１８の先端には球状部１８ａが形成され、この
球状部１８ａにはシュー３２が嵌合連結されている。シ
ュー３２はシリンダ室１７ａ内の油圧作用に基づくコン
トロールピストン１８の突出によって、受承アーム７ｅ
に押接されている。従って、シリンダ室１７ａ内の油圧
と押圧バネ３０のバネ力との力関係によってクレイドル
７の傾角が決定される。

【００１９】図２に示すように、クレイドル７の右側の
摺接面７ａには圧力溝３３がクレイドルガイド１ａとの
摺接方向に沿って形成されている。両摺接面７ａ，７ｂ
はシリンダブロック４の各ピストン５と対向する位置関
係にあり、右側の摺接面７ａは概ね吐出過程のピストン
５と対向し、左側の摺接面７ｂは概ね吸入過程のピスト
ン５と対向している。

【００２０】クレイドル７内には導油路３４が設けら
れ、導油路３４によってシュー３２が接する受承アーム
７ｅの腹面と圧力溝３３とが連通されている。コントロ
ールピストン１８内には通路１８ｂが軸心に沿って先端
から基端にわたって貫設されている。但し、通路１８ｂ
は球状部１８ａ内において絞り込まれている。又、シュ
ー３２の中心部分には通路３２ａがくり抜き形成されて
おり、通路１８ｂと導油路３４とが通路３２ａを介して
連通されている。従って、バルブハウジング２１の小径
室２１ａは、流路２４、通路１８ｂ、通路３２ａ及び導
油路３４を介して圧力溝３３と連通されている。

【００２１】さて、回転軸３の回転数の上昇によって吐
出ポート６ｂからの作動油の吐出量が多くなると、絞り
２８ａの上流側に繋がる作動油経路２３内の油圧が上昇
すると共に、絞り２８ａの前後の油圧差が大きくなる。
作動油経路２３内の油圧に基づいて弁体２２に作用する
力Ｆ₁が、絞り２８ａの下流側の作動油圧に基づいて弁
体２２に作用する力Ｆ₂と押圧バネ２６の押圧力Ｆ₃と
の和よりも小さい限り（Ｆ₁＜Ｆ₂＋Ｆ₃）、図１に示
すように仕切部２２ａは流路２４よりも左側に配置さ
れ、シリンダ室１７ａと作動油経路２３とは遮断され続
ける。この状態では、クレイドル７は図１の最大傾角状
態をとる。

【００２２】力Ｆ₁が力Ｆ₂と押圧力Ｆ₃との和よりも
大きくなると（Ｆ₁＞Ｆ₂＋Ｆ₃）、弁体２２が右方向
へ押され、流路２４が作動油経路２３と連通する。この
連通により、作動油経路２３内の吐出圧がシリンダ室１
７ａに波及し、コントロールピストン１８が図１の状態
から突出される。このコントロールピストン１８の付勢
力と押圧バネ３０のバネ力との新たな均衡状態に応じ
て、クレイドル７の傾角が決定される。このようにピス
トン５のストロークを調節することにより、作動油吐出
量が回転数に関係なく定量制御される。

【００２３】作動油経路２３と流路２４とが連通される
と、作動油の一部が通路１８ｂ，通路３２ａ及び導油路
３４を介して圧力溝３３に作動油経路２３内の油圧（吐
出圧）でもって強制供給される。この強制供給によって
圧力溝３３内は吐出圧領域となり、この吐出圧が摺接面
７ａに作用する。従って、クレイドル７とクレイドルガ
イド１ａとの間の面圧が軽減される。圧力溝３３内の作
動油は摺接面７ａとクレイドルガイド１ａとの摺接部位
を通ってクレイドル収容室Ｓ内に漏洩するに至り、該摺
接部位が潤滑される。このような面圧軽減及び強制潤滑
によってクレイドル７及びクレイドルガイド１ａの焼き
付きや摩耗損傷が確実に防止され、かつ摩擦抵抗も軽減
されるため、クレイドル７の円滑な揺動が達成される。

【００２４】本実施例によれば、吐出圧上昇によるクレ
イドル７の揺動に合わせて作動油が強制供給され、クレ
イドル７の停止時には強制供給されることがないため、
吐出ポート６ｂからの吐出油をクレイドル７とクレイド
ルガイド１ａとの間の潤滑のために無駄に使用すること
がない。従って、ポンプとしての吐出能力の多くを本来
の目的に使用することができ、ポンプ効率を低下させる
ことがない。

【００２５】本実施例では、右側の摺接面７ａにのみ圧
力溝３３を設けて作動油を強制供給可能としているが、
これは吐出過程にあるピストン５の吐出反作用を専ら右
側の摺接面７ａを介してクレイドルガイド１ａで受け止
めるためであり、左側の摺接面７ｂとクレイドルガイド
１ａとの間の摺接部位では焼き付き等の問題を生じない
からである。

【００２６】（第二実施例）図４に示すように、ハウジング４０（一部のみ図示）の
クレイドルガイド４０ａにはクレイドル４１が揺動可能
に摺接支持され、ハウジング内には一対のコントロール
シリンダ４２，４３が立設支持されている。クレイドル
４１の上下両部には両コントロールシリンダ４２，４３
に対向して、受承アーム４１ａ，４１ｂがそれぞれ突設
されている。各コントロールシリンダ４２，４３にはコ
ントロールピストン４４，４５が嵌入支持され、各コン
トロールピストン４４，４５の球状部４４ａ，４５ａに
はシュー４６，４７が嵌合連結されている。シュー４
６，４７はコントロールシリンダ４２，４３内の油圧作
用に基づいて、受承アーム４１ａ，４１ｂに押接されて
いる。

【００２７】各コントロールシリンダ４２，４３は導油
孔４２ａ，４３ａを介して流量制御機構（図示略）から
各別に作動油の供給を受ける。そして、両コントロール
シリンダ４２，４３内の油圧が等しい場合、図４に示す
ようにクレイドル４１の斜板面４１ｃは回転軸５８に対
して垂直に配置される。又、両コントロールシリンダ４
２，４３内の油圧が異なる場合には、クレイドル４１は
図４の垂直状態から傾角θを限度として左右に傾動され
る。

【００２８】図３に示すように、クレイドル４１がクレ
イドルガイド４０ａと摺接する左右両摺接面４１ｄ，４
１ｅの各中心位置には導油孔５０，５１が設けられ、両
摺接面４１ｄ，４１ｅに摺接するクレイドルガイド４０
ａ側には、圧力溝４８，４９（図３には仮想線にて図
示）が摺接方向に沿って設けられている。各圧力溝４
８，４９は導油孔５０，５１の位置を境とした幅広部４
８ａ，４９ａ及び幅狭部４８ｂ，４９ｂからなり、幅広
部４８ａと４９ａ及び幅狭部４８ｂと４９ｂは中央孔４
１ｆを挟んで点対称の位置関係にある。そして、クレイ
ドル４１が図４に示す垂直状態から時計回り方向に傾動
すると、導油孔５１が圧力溝４９の幅広部４９ａに連通
される一方、導油孔５０はクレイドルガイド４０ａによ
って閉塞される。逆に、クレイドル４１が図４の垂直状
態から反時計回り方向に傾動すると、導油孔５０が圧力
溝４８の幅広部４８ａと連通される一方、導油孔５１は
クレイドルガイド４０ａによって閉塞される。

【００２９】クレイドル４１内には二つの導油路５２，
５３が設けられ、導油路５２によってシュー４６が接す
る受承アーム４１ａの腹面と両導油孔５０，５１とが連
通され、導油路５３によってシュー４７が接する受承ア
ーム４１ｂの腹面と導油孔５０，５１とが連通されてい
る。又、前記第一実施例同様にコントロールピストン４
４，４５内には通路４４ｂ，４５ｂが貫設され、シュー
４６，４７の中央部分には通路４６ａ，４７ａがくり抜
き形成されている。通路４４ｂ，４５ｂと導油路５２，
５３とは通路４６ａ，４７ａを介して連通されている。
コントロールピストン４４，４５の各通路４４ｂ，４５
ｂ内に設けられたバネ５６，５７によって、各コントロ
ールピストン４４，４５はクレイドル４１の受承アーム
４１ａ，４１ｂ方向へ付勢されている。

【００３０】この構成によれば、上側のコントロールシ
リンダ４２への作動油供給によってクレイドル４１が時
計回りに傾動される場合、作動油が通路４４ｂ、通路４
６ａ、導油路５２及び導油孔５１を介して圧力溝４９に
強制供給される。かかる事情は、下側のコントロールシ
リンダ４３への作動油供給によってクレイドル４１が反
時計回りに傾動される場合も同じである。従って、回転
軸５８が正逆両方向に回転し、吐出過程のピストンと対
向する摺接面４１ｄ又は４１ｅが切り換わる場合でも、
当該摺接面４１ｄ又は４１ｅとクレイドルガイド４０ａ
との間に作動油を供給することができる。

【００３１】（その他）尚、本考案は上記第一及び第二実施例に限定されるもの
ではなく、可変容量型ピストンモータに具体化すること
ができる。又、圧力溝３３，４８，４９は敢えて設けな
い構成とすることもできる。ところで、特開昭５２−１
３６４０２号公報の可変吐出斜板式並列形ポンプ・モー
タには、クレイドル内に導油路を設けると共に、各傾角
調節装置のピストン内の通路を介してシリンダ内と前記
導油路を連通する構成を採用している。しかし、このポ
ンプ・モータはクレイドルの側面に摺接する偏平制御ス
ライダに前記導油路を連通し、この偏平制御スライダ、
導油路及びピストン内の通路を介して作動油をシリンダ
内に供給可能とするものであり、クレイドルとクレイド
ルガイドとの間に作動油を強制供給するための構成では
ない。

【００３２】

【考案の効果】以上詳述したように本考案によれば、ク
レイドルをクレイドルガイドによって揺動可能に摺接支
持し、クレイドルとクレイドルガイドとの摺接部位を、
クレイドル内、クレイドルとコントロールピストンとの
作動連結部位及びコントロールピストン内を経由する導
油経路によってコントロールシリンダ内と連通すると共
に、吐出された作動油をコントロールシリンダ内に供給
制御する内圧制御手段を備える構成としたので、クレイ
ドルとクレイドルガイドとの摺接部位への作動油の供給
を良好にすることができると共に、当該摺接部位への作
動油の供給によって性能の低下を来すことがないという
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を具体化した第一実施例を示す側断面図
である。

【図２】（ａ）はクレイドルの背面図であり、（ｂ）は
そのＡ−Ａ線断面図である。

【図３】本考案を具体化した第二実施例を示すクレイド
ルの背面図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ線におけるクレイドルとその周辺
部材を示す断面図である。

【符号の説明】

１ａクレイドルガイド、３回転軸、４シリンダブ
ロック、５ピストン、７クレイドル、１７容量可
変機構を構成するコントロールシリンダ、１８容量可変
機構を構成するコントロールピストン、１８ｂ導油経
路を構成する通路、２０内圧制御手段を構成する流量
制御機構、２３内圧制御手段を構成する作動油経路、
２８ａ内圧制御手段を構成する絞り、２９内圧制御
手段を構成する作動油経路、３０容量可変機構を構成
する押圧バネ、３２容量可変機構及び作動連結部位を
構成するシュー、３２ａ導油経路を構成する通路、３
３圧力溝、３４導油経路を構成する導油路、４０ａ
クレイドルガイド、４１クレイドル、４２，４３
容量可変機構を構成するコントロールシリンダ、４４，
４５容量可変機構を構成するコントロールピストン、
４４ｂ，４５ｂ導油経路を構成する通路、４６，４７
容量可変機構及び作動連結部位を構成するシュー、４６
ａ，４７ａ導油経路を構成する通路、４８，４９圧
力溝、５２，５３導油経路を構成する導油路、５８
回転軸。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】コントロールシリンダの内圧に応じてコ
ントロールピストンを回転軸方向へ変位してクレイドル
傾角を変更する容量可変機構を備え、回転軸と共に一体
的に回転するシリンダブロックに支持されると共にクレ
イドルの傾角に応じたストロークを往復動可能なピスト
ンによる作動油の吸入及び吐出と、回転軸の回転とが連
動する可変容量型ピストンポンプにおいて、クレイドル
をクレイドルガイドによって揺動可能に摺接支持し、ク
レイドルとクレイドルガイドとの摺接部位を、クレイド
ル内、クレイドルとコントロールピストンとの作動連結
部位及びコントロールピストン内を経由する導油経路に
よってコントロールシリンダ内と連通すると共に、吐出
された作動油をコントロールシリンダ内に供給制御する
内圧制御手段を備えた可変容量型ピストンポンプ。