JP2559510Y2 - クレイドル型可変容量アキシャルピストンポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、産業機械等の油圧回路
における高圧用駆動源に用いて好適なクレイドル型可変
容量アキシャルピストンポンプに関し、詳しくは、ケー
シングには円弧面状のクレイドルガイドが凹設され、斜
板には円弧面状のクレイドルが突設され、これらクレイ
ドルガイドとクレイドルとの間に介在されたスラストブ
ッシュを介して斜板がケーシングに対して揺動可能に支
承されてなるクレイドル型可変容量アキシャルピストン
ポンプの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のクレイドル型可変容量アキシャル
ピストンポンプ（以下、単にクレイドル型ポンプとい
う。）として、特開昭５８−６５９８０号、特開昭６４
−３６９８６号公報記載のものが知られている。このク
レイドル型ポンプは、ケーシング及びエンドカバーによ
って形成される密閉空間内に駆動軸が支承されており、
駆動軸には軸心と平行に複数のボアを有するシリンダブ
ロックが嵌合されている。ケーシングには円弧面状のク
レイドルガイドが凹設され、斜板には円弧面状のクレイ
ドルが突設され、これらクレイドルガイドとクレイドル
との間にはスラストブッシュが介在されている。斜板は
このスラストブッシュを介してケーシングに対して揺動
可能に支承され、容量可変機構により傾角が決定され
る。シリンダブロックの各ボア内には斜板に回転摺動可
能に係留されたシューを介してピストンが斜板の傾角に
応じて往復動可能に収納されている。シリンダブロック
とエンドカバーとの間にはボアと連通する吸入及び吐出
ポートを備えた弁板がエンドカバーに固定されており、
この弁板の吸入及び吐出ポートを除く部分がシリンダブ
ロックのボア開口端を封塞している。そして、エンドカ
バーには上記吸入及び吐出ポートとそれぞれ連通する吸
入及び吐出口が形成されている。

【０００３】かかるクレイドル型ポンプでは、駆動軸の
回転によりシリンダブロックが回転し、ボア内をピスト
ンが斜板の傾角に応じて往復動することによりボアに容
積変化を生じさせ、低圧の作動油を吸入口から吸入ポー
トを経て容積拡大途上のボアに吸入するとともに、高圧
の作動油を容積縮小途上のボアから吐出ポートを経て吐
出口で吐出する。このとき、斜板にはピストンからシュ
ーを介してスラスト荷重が作用する。このクレイドル型
ポンプでは、斜板がトラニオン型のものと比較して互い
に大きな面積を有するスラストブッシュとクレイドルと
の弧面摺動により揺動する構成であるため、比較的大き
なスラスト荷重が斜板に作用する場合であっても、その
スラスト荷重を好適に支持し、過大なスラスト荷重にも
充分耐えることが可能である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかし、上記公報記載
のクレイドル型ポンプにおいては、スラストブッシュと
して滑性金属製、例えば銅系金属からなるものを採用し
ている。摺動面に樹脂膜を施した金属製スラストブッシ
ュを採用することもある。これらの場合、通常、ケーシ
ング及び斜板は鉄系金属からなり、図７に示すように、
スラストブッシュ９０はケーシングのクレイドルガイド
９１に皿小ねじ９２により締着される。そして、スラス
トブッシュ９０は、この皿小ねじ９２によりクレイドル
ガイド９１に保持されて周方向への移動が防止される。

【０００５】このため、スラストブッシュ９０は、皿も
み穴によって厚肉化されるばかりでなく、周方向への移
動防止のために比較的大きな皿小ねじ９２を採用するこ
とからこの皿もみ穴もより大きなものである必要があ
り、より厚肉化される。したがって、このクレイドル型
ポンプは、軸長化され、大型化及び大重量化されること
になる。

【０００６】また、このクレイドル型ポンプでは、スラ
ストブッシュ９０の組付けに際し、皿小ねじ９２を要し
て部品点数の増加を生じることから、またクレイドルガ
イド９１とスラストブッシュ９０とを位置決めの後、皿
小ねじ９２を皿もみ穴に挿入し、しかる後に締着する必
要があることから、組付けが困難である。同時に、スラ
ストブッシュ９０は、少なくとも本体が金属製であるこ
とから、容易に加工可能なものでない。一方、かかる従
来のクレイドル型ポンプでは、上記のように金属製であ
って加工が困難なスラストブッシュ９０を高い真円度の
摺動面９０ａに成形しなければ、摺動面９０ａが斜板の
クレイドル（図示せず）と整合せず、ひいては斜板を好
適に揺動させることができない。また、例えかかる困難
な加工を克服し、スラストブッシュ９０の摺動面９０ａ
を高い真円度で成形したとしても、ケーシングのクレイ
ドルガイド９１が充分な真円度でなければ、摺動面９０
ａがクレイドルガイド９１の影響を受けてクレイドルと
整合しないため、クレイドルガイド９１も高い真円度で
加工しなければならない。

【０００７】したがって、このクレイドル型ポンプは製
造コストも高騰することとなる。本考案は、クレイドル
型ポンプの軸短化による小型化及び軽量化を図るととも
に、製造コストの低廉化をも図ることを解決すべき課題
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案のクレイドル型ポ
ンプは、上記課題を解決するため、前記クレイドルガイ
ドは凹部をもち、前記スラストブッシュは該凹部と嵌合
する凸部をもつ樹脂製であり、該スラストブッシュは該
凹部及び該凸部とにより組付け時に位置決めされるとと
もに該凹部及び該凸部の嵌合により該クレイドルガイド
に保持され、かつ該クレイドルガイドは粗面化されてい
るという新規な構成を採用している。

【０００９】クレイドルガイドの凹部は穴状や溝状で形
成することができる。スラストブッシュの凸部はこのク
レイドルガイドの凹部に嵌合される。スラストブッシュ
を構成する樹脂としては、直鎖脂肪族ポリアミド（ナイ
ロン）、共重合系ポリアセタール（ジュラコン）、ＰＴ
ＦＥ等の摺動性及び被削性に富む樹脂を採用することが
できる。

【００１０】クレイドルガイドの粗面化の程度は、スラ
スト荷重の大きさ、スラストブッシュを構成する樹脂等
によって適宜選択できる。スラストブッシュの摺動面に
は油溝を設けることもできる。

【００１１】

【作用】本考案のクレイドル型ポンプでは、スラストブ
ッシュは、組付け時にクレイドルガイドの凹部とスラス
トブッシュの凸部とによりクレイドルガイドとの間で位
置決めされ、クレイドルに押圧され、凹部及び凸部の嵌
合によりクレイドルガイドに保持される。このため、ス
ラストブッシュは従来のように皿もみ穴を要しないので
薄肉化される。したがって、このクレイドル型ポンプ
は、軸短化され、小型化及び軽量化される。

【００１２】また、このクレイドル型ポンプでは、スラ
ストブッシュの組付けに際し、従来のような皿小ねじを
要しないため部品点数が削減され、かつ上記のように凹
部及び凸部の嵌合によりスラストブッシュをクレイドル
ガイドに保持できるため、容易に組付けられる。同時
に、スラストブッシュは樹脂製であることから、その凸
部とともに容易に型成形によって得られる。一方、この
クレイドル型ポンプでは、スラストブッシュを高い真円
度の摺動面に成形しなくても、またクレイドルガイドを
高い真円度に加工しなくても、ある程度高い精度で板厚
を管理し、かつクレイドルを高い真円度及び密の面粗さ
に加工していれば、使用によりスラストブッシュがクレ
イドルに磨耗されてクレイドルとなじみ、比較的短期間
で斜板が好適に揺動可能となる。

【００１３】このとき、粗面化されたクレイドルガイド
は、クレイドルガイドの摩擦係数を密の面粗さのクレイ
ドルの摩擦係数より大きくする。このため、スラストブ
ッシュがクレイドルガイド側で受ける周方向の摩擦力
は、同スラストブッシュがクレイドル側で受ける周方向
の摩擦力よりも大きくなる。このため、クレイドルガイ
ドとクレイドルとの間のスラストブッシュは、主として
摩擦係数の差により周方向への移動が防止され、凹部及
び凸部の嵌合によりスラストブッシュが簡易に保持さ
れ、従来のように比較的大きな皿小ねじを用いてスラス
トブッシュを完全にクレイドルガイドに固着しなくて
も、スラストブッシュは好適にクレイドルガイドに保持
される。一方、上記クレイドルガイド部の摩擦力による
スラストブッシュの周方向への移動の防止は、凹部及び
凸部に応力集中が作用するのを緩和する。

【００１４】したがって、このクレイドル型ポンプで
は、スラストブッシュをクレイドルガイドに簡易に組付
け、かつスラストブッシュ及びクレイドルガイドの加工
を簡易に行い、これにより製造コストを低廉化したとし
ても、斜板を好適に揺動させることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本考案を具体化した実施例を図面を参
照しつつ説明する。 （実施例１） このクレイドル型ポンプは、図１に示すように、鉄系金
属からなるケーシング１及びエンドカバー２によって形
成される密閉空間３内に軸受４ａ、４ｂ及び軸封装置４
ｃを介して駆動軸４が支承されており、駆動軸４のスプ
ライン４ｄには軸心と平行に複数のボア５を有するシリ
ンダブロック６が軸心に沿って変位可能に嵌合されてい
る。また、ケーシング１には、図２に示すように、シリ
ンダブロック６側で駆動軸４を挟んで対称に一対のクレ
イドルガイド１０が駆動軸４に対して直角方向に延びる
円弧面状に凹設されており、これらクレイドルガイド１
０の中央部にはドリル加工により穴状の凹部１０ａが形
成されている。ケーシング１の各クレイドルガイド１０
の面粗さは後述する斜板８のクレイドル８ａより粗く、
さほど高精度に加工されていない。

【００１６】各クレイドルガイド１０にはナイロン製の
スラストブッシュ７が保持される。各スラストブッシュ
７はナイロン製であることから、その凸部７ａとともに
容易に型成形によって得られた。また、各スラストブッ
シュ７は、ある程度高い精度で板厚が管理されている
が、さほど高精度でなく円弧面状の摺動面７ｂが形成さ
れている。これらスラストブッシュ７は、組付け時にク
レイドルガイド１０の凹部１０ａとスラストブッシュ７
の凸部７ａとによりクレイドルガイド１０との間で位置
決めされ、クレイドル８ａに押圧され、凹部１０ａ及び
凸部７ａの嵌合によりクレイドルガイド１０に保持され
る。こうして、図３に示すように、クレイドルガイド１
０に保持されたスラストブッシュ７は、従来のように皿
もみ穴を要しないので薄肉化されている。したがって、
このクレイドル型ポンプは、軸短化され、小型化及び軽
量化されている。

【００１７】また、このクレイドル型ポンプでは、各ス
ラストブッシュ７の組付けに際し、従来のような皿小ね
じを要しないため部品点数が削減され、かつ上記のよう
に凹部１０ａ及び凸部７ａの嵌合により各スラストブッ
シュ７を各クレイドルガイド１０に保持できるため、容
易に組付けられる。図１に示すように、高精度に円弧面
状のクレイドル８ａが突設され鉄系金属又はアルミ系金
属からなる斜板８は、スラストブッシュ７の摺動面７ｂ
とクレイドル８ａとにより支承されている。この斜板８
には、回転摺動可能にシュー９が係留されており、シュ
ー９にはピストン１１が係留され、このピストン１１は
シリンダブロック６の各ボア５内を往復動可能に収納さ
れている。また、シリンダブロック６とエンドカバー２
との間にはボア５と連通する吸入及び吐出ポート１２
ａ、１２ｂを備えた弁板１２がエンドカバー２に固定さ
れており、この弁板１２の吸入及び吐出ポート１２ａ、
１２ｂを除く部分がシリンダブロック６のボア開口端を
封塞している。エンドカバー２には上記吸入及び吐出ポ
ート１２ａ、１２ｂとそれぞれ連通する吸入及び吐出口
１３ａ、１３ｂが形成されている。

【００１８】駆動軸４とシリンダブロック６との間の環
状空間２０内にはスペーサ２１、サークリップ２２を介
して圧縮ばね２３が配設されている。スペーサ２１は圧
縮ばね２３の付勢力によりピン２４を介してピボット２
５を軸心に沿って押圧し、ピボット２５はシュー９を径
方向に摺動可能に係留するシューリテーナ２６と揺動可
能に係留されている。こうして、斜板８は、圧縮ばね２
３の付勢力により、スペーサ２１、ピン２４、ピボット
２５、シューリテーナ２６及びシュー９を介してケーシ
ング１側に押圧されている。一方、サークリップ２２は
同圧縮ばね２３の付勢力によりシリンダブロック６を斜
板８とは逆方向へ押圧している。

【００１９】また、エンドカバー２におけるピストン１
１の下死点側には、斜板８の一端とケーシング１側から
当接する付勢ロッド３１が制御ばね３２を介して装備さ
れている。他方、この付勢ロッド３１等と斜板８に対し
て対称なエンドカバー２には、外部より制御油が導入さ
れる制御シリンダ３３が配設され、この制御シリンダ３
３内には制御油により進退される制御ロッド３４が装備
されている。

【００２０】このクレイドル型ポンプでは、前記従来の
クレイドル型ポンプと同様に、駆動軸４の回転によりス
プライン４ｄを介してシリンダブロック６が回転する。
このとき、上述のように各スラストブッシュ７を高い真
円度の摺動面７ｂに成形していなくても、また各クレイ
ドルガイド１０を高い真円度に加工していなくても、あ
る程度高い精度で板厚を管理し、かつクレイドル８ａを
高い真円度及び密の面粗さに加工していれば、使用によ
りスラストブッシュ７がクレイドル８ａに磨耗されてク
レイドル８ａとなじみ、比較的短期間で斜板８が好適に
揺動可能となる。

【００２１】そして、クレイドルガイド１０は低精度の
加工であるため、粗い面粗さのクレイドルガイド１０の
摩擦係数μ₁ は、密の面粗さのクレイドル８ａの摩擦係
数μ₂ より大きい。また、図３に示すように、スラスト
ブッシュ７の板厚をｔ、摺動面７ｂの曲率半径をＲとす
れば、ケーシング１のクレイドルガイド１０の曲率半径
は（Ｒ＋ｔ）となる。このため、スラスト荷重をＦとす
れば、スラストブッシュ７がクレイドルガイド１０側で
受ける周方向の摩擦力Ｔ₁ ＝（Ｒ＋ｔ）・μ₁・Ｆ、同
スラストブッシュ７がクレイドル８ａ側で受ける周方向
の摩擦力Ｔ₂ ＝Ｒ・μ₂ ・Ｆとなり、Ｔ₁ はＴ₂ よりも
大きくなる。このため、クレイドルガイド１０とクレイ
ドル８ａとの間のスラストブッシュ７は、摩擦係数及び
曲率半径の差により周方向への移動が防止され、凹部１
０ａ及び凸部７ａの嵌合によりスラストブッシュ７が簡
易に保持され、従来のように比較的大きな皿小ねじを用
いてスラストブッシュ７を完全にクレイドルガイド１０
に固着しなくても、スラストブッシュ７は好適にクレイ
ドルガイド１０に保持される。一方、これら摩擦係数及
び曲率半径の差によるクレイドルガイド１０によるスラ
ストブッシュ７の周方向への移動の防止は、凹部１０ａ
及び凸部７ａに応力集中が作用するのを緩和する。

【００２２】したがって、このクレイドル型ポンプで
は、スラストブッシュ７をクレイドルガイド１０に簡易
に組付け、かつスラストブッシュ７及びクレイドルガイ
ド１０の加工を簡易に行い、これにより製造コストを低
廉化したとしても、斜板８を好適に揺動させることがで
きる。この後、付勢ロッド３１と制御ロッド３４との対
向により決定される斜板８の傾角に応じてボア５内をピ
ストン１１が往復動する。これにより、ボア５は容積変
化を生じ、低圧の作動油を吸入口１３ａから吸入ポート
１２ａを経て容積拡大途上のボア５に吸入するととも
に、高圧の作動油を容積縮小途上のボア５から吐出ポー
ト１２ｂを経て吐出口１３ｂで吐出する。このとき、ピ
ストン１１からシュー９を介して大きなスラスト荷重を
受ける斜板８は、摺動面７ｂとクレイドル８ａとの支承
により、そのスラスト荷重を好適に支持し、過大なスラ
スト荷重にも充分耐えることが可能である。 （実施例２） このクレイドル型ポンプでは、図４に示すように、ケー
シング１の各クレイドルガイド１０の両縁部に溝状の凹
部１０ｂが形成され、各スラストブッシュ７には凹部１
０ｂとそれぞれ嵌合する凸部７ｃが形成され、これら凹
部１０ｂと凸部７ｃとの嵌合により各スラストブッシュ
７が各クレイドルガイド１０に保持されている。他の構
成は実施例１のものと同一であるため、詳細を省略す
る。

【００２３】このクレイドル型ポンプにおいても、実施
例１と同様の作用及び効果を奏することができる。 （実施例３） このクレイドル型ポンプでは、図５に示すように、スラ
ストブッシュ７の摺動面７ｂに格子状の油溝７１を形成
したものであり該油溝７１は型によって容易に形成する
ことができる。他の構成は実施例１のものと同一である
ため、詳細を省略する。

【００２４】このクレイドル型ポンプにおいては、実施
例１と同様の作用及び効果を奏することができるととも
に、ナイロン製のスラストブッシュ７に油溝７１を設け
るという簡易な構成により、スラストブッシュ７がクレ
イドル８ａ側で受ける周方向の摩擦力を極めて小さくす
ることができるため、スラストブッシュ７をより好適に
クレイドルガイド１０に保持し、ひいては斜板８をより
好適に揺動させることができる。 （実施例４） このクレイドル型ポンプでは、図６に示すように、スラ
ストブッシュ７の摺動面７ｂにスパイラル状の油溝７２
を形成したものである。他の構成は実施例１のものと同
一であるため、詳細を省略する。

【００２５】このクレイドル型ポンプにおいても、実施
例３と同様の作用及び効果を奏することができる。な
お、上記実施例１〜４では、ケーシング１及び斜板８と
して鉄系金属からなるものを採用したが、樹脂製のスラ
ストブッシュ７を採用したことにより、少なくとも一方
をアルミニウム系金属で構成することができる。この場
合には、クレイドル型ポンプのさらなる軽量化を実現す
ることができる。

【００２６】

【考案の効果】以上詳述したように、本考案のクレイド
ル型ポンプでは、クレイドルガイドが凹部をもち、スラ
ストブッシュがこの凹部と嵌合する凸部をもつ樹脂製で
あり、スラストブッシュがこれら凹部及び凸部により組
付け時に位置決めされるとともに凹部及び凸部の嵌合に
よりクレイドルガイドに保持され、かつこのクレイドル
ガイドは粗面化されているため、以下のような優れた効
果を奏することができる。 （１）スラストブッシュの薄肉化により軸短化を実現す
ることができ、これにより、小型化及び軽量化を図るこ
とができる。 （２）樹脂製のスラストブッシュが容易に成形可能であ
り、このスラストブッシュ及び金属製のクレイドルガイ
ドを簡易に加工し、かつスラストブッシュを簡易にクレ
イドルガイドに組付けても、斜板を好適に揺動可能に支
承することができる。したがって、製造コストの低廉化
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のクレイドル型ポンプの縦断面図であ
る。

【図２】実施例１のクレイドル型ポンプにおける要部斜
視図である。

【図３】実施例１のクレイドル型ポンプにおける要部断
面図である。

【図４】実施例２のクレイドル型ポンプにおける要部断
面図である。

【図５】実施例３のクレイドル型ポンプにおけるスラス
トブッシュの斜視図である。

【図６】実施例４のクレイドル型ポンプにおけるスラス
トブッシュの斜視図である。

【図７】従来のクレイドル型ポンプにおける要部断面図
である。

【符号の説明】

１…ケーシング １０…クレイドルガイド １
０ａ、１０ｂ…凹部 ２…エンドカバー ３…密閉空間 ４
…駆動軸 ５…ボア ２３…圧縮ばね ６
…シリンダブロック ８…斜板 ８ａ…クレイドル ９
…シュー １１…ピストン ２５…ピボット ２
６…シューリテーナ ７…スラストブッシュ ７ｂ…摺動面 ７
ａ、７ｃ…凸部

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシング及びエンドカバーによって形成
   される密閉空間内に支承された駆動軸と、該駆動軸の軸
   心方向に複数のボアを有して該駆動軸と共に回転し、圧
   縮ばねにより該軸心に沿って該エンドカバー側に付勢さ
   れるシリンダブロックと、容量可変機構を介して傾角を
   変化させる斜板と、該斜板と回転摺動可能に係留された
   シューを介し、該斜板の該傾角に応じて各該ボア内を往
   復動する複数のピストンと、該圧縮ばねにより該軸心に
   沿って該シリンダブロックとは逆に付勢されるピボット
   と、該ピボットと揺動可能に係留されかつ該シューを径
   方向に摺動可能に係留するシューリテーナとを含み、該
   ケーシングには円弧面状のクレイドルガイドが凹設さ
   れ、該斜板には円弧面状のクレイドルが突設され、該ク
   レイドルガイドと該クレイドルとの間に介在されたスラ
   ストブッシュを介して該斜板が該ケーシングに対して揺
   動可能に支承されてなるクレイドル型可変容量アキシャ
   ルピストンポンプにおいて、 前記クレイドルガイドは凹部をもち、前記スラストブッ
   シュは該凹部と嵌合する凸部をもつ樹脂製であり、該ス
   ラストブッシュは該凹部及び該凸部とにより組付け時に
   位置決めされるとともに該凹部及び該凸部の嵌合により
   該クレイドルガイドに保持され、かつ該クレイドルガイ
   ドはクレイドル円弧面よりも粗面化されていることを特
   徴とするクレイドル型可変容量アキシャルピストンポン
   プ。