JP2672121B2 - ピストンポンプの軸受構造 - Google Patents
ピストンポンプの軸受構造Info
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- JP2672121B2 JP2672121B2 JP63143252A JP14325288A JP2672121B2 JP 2672121 B2 JP2672121 B2 JP 2672121B2 JP 63143252 A JP63143252 A JP 63143252A JP 14325288 A JP14325288 A JP 14325288A JP 2672121 B2 JP2672121 B2 JP 2672121B2
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- Reciprocating Pumps (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はアキシャルピストンポンプのスラスト荷重を
支持する軸受構造に関する。
支持する軸受構造に関する。
（従来の技術） 従来の回転斜板式ピストンポンプや斜軸式ピストンポ
ンプでは、スラスト軸受部に、ローラベアリング、ボー
ルベアリングを用いていた。
ンプでは、スラスト軸受部に、ローラベアリング、ボー
ルベアリングを用いていた。
これらはスチールやセラミックスで構成されるが、回
転フリクションが小さい上に、高荷重に耐える特性を持
っている。
転フリクションが小さい上に、高荷重に耐える特性を持
っている。
（発明が解決しようとする課題） ところが、スチール製のローラベアリングやボールベ
アリングは、水や海水等の低粘性流体中で使用すると、
錆の発生等により著しく寿命が低下するため、使用条件
に制約があった。
アリングは、水や海水等の低粘性流体中で使用すると、
錆の発生等により著しく寿命が低下するため、使用条件
に制約があった。
また、セラミックスのボールベアリング等は、同じく
低粘性流体中で使用すると高荷重に耐えられず、クラッ
クの発生等により寿命の短縮化が避けられない。
低粘性流体中で使用すると高荷重に耐えられず、クラッ
クの発生等により寿命の短縮化が避けられない。
本発明はこれら従来のベアリングのもつ欠点を解消
し、低粘性流体中でも低フリクションのもとに高荷重に
耐えられるようにしたピストンポンプの軸受構造を提供
することを目的とする。
し、低粘性流体中でも低フリクションのもとに高荷重に
耐えられるようにしたピストンポンプの軸受構造を提供
することを目的とする。
（課題を解決するための手段） そこで本発明は、ピストンポンプの回転体の軸方向荷
重を受ける支持部との摺接面に、作動油を取り込む方向
に螺旋して外周面のみに開口する螺旋溝とその内側にシ
ールランド部を備えるドーナツ状の螺旋溝付円板を固定
し、この螺旋溝付円板の外周にピストンポンプの低圧側
の作動油を導く通路を形成し、螺旋溝の外周から取り込
まれた作動油を中央の孔に向かって漏出させるととも
に、回転体外周をラジアル軸受で支持した。
重を受ける支持部との摺接面に、作動油を取り込む方向
に螺旋して外周面のみに開口する螺旋溝とその内側にシ
ールランド部を備えるドーナツ状の螺旋溝付円板を固定
し、この螺旋溝付円板の外周にピストンポンプの低圧側
の作動油を導く通路を形成し、螺旋溝の外周から取り込
まれた作動油を中央の孔に向かって漏出させるととも
に、回転体外周をラジアル軸受で支持した。
（作用） 回転体と共に螺旋溝付円板が回転すると、螺旋溝付円
板の周囲から螺旋溝に入り込んだ流体により、螺旋溝付
円板と支持部との間に動圧が発生し、これにより回転体
に作用するスラスト力を支える。
板の周囲から螺旋溝に入り込んだ流体により、螺旋溝付
円板と支持部との間に動圧が発生し、これにより回転体
に作用するスラスト力を支える。
螺旋溝付円板には局部的に過大な荷重が作用すること
がないので、セラミックスで形成してもクラックが発生
することがなく、また、流体の動圧によりスラスト荷重
を支持するので、作動流体として低粘性流体を用いるこ
ともできる。
がないので、セラミックスで形成してもクラックが発生
することがなく、また、流体の動圧によりスラスト荷重
を支持するので、作動流体として低粘性流体を用いるこ
ともできる。
（実施例） この実施例は本発明を斜板式ピストンポンプのスラス
ト荷重の支持部に適用した例を示すもので、第１図にお
いて、ポンプ軸１に固定されたシリンダブロック２に
は、ポンプ軸１を中心として同一円周上に複数のピスト
ン３が等間隔で配置される。ピストン３はシリンダブロ
ック２に形成したシリンダ４に摺動自由に挿入され、か
つシリンダブロック２の回転に伴い図示しない斜板の傾
斜角度に応じたストローク量でシリンダ４内を往復す
る。
ト荷重の支持部に適用した例を示すもので、第１図にお
いて、ポンプ軸１に固定されたシリンダブロック２に
は、ポンプ軸１を中心として同一円周上に複数のピスト
ン３が等間隔で配置される。ピストン３はシリンダブロ
ック２に形成したシリンダ４に摺動自由に挿入され、か
つシリンダブロック２の回転に伴い図示しない斜板の傾
斜角度に応じたストローク量でシリンダ４内を往復す
る。
ピストン３の往復運動に伴いシリンダブロック２の端
面に摺接する弁板６に形成した吸込ポート７からシリン
ダ４内に流体を吸込み、同じく吐出ポート８から圧縮流
体を吐出する。
面に摺接する弁板６に形成した吸込ポート７からシリン
ダ４内に流体を吸込み、同じく吐出ポート８から圧縮流
体を吐出する。
弁板６はポンプボディ９側に固定され、シリンダブロ
ック２の端面に作用するスラスト力の支持部を形成す
る。そのために、この実施例では、シリンダブロック２
の端面に薄い円形の凹部10をポンプ軸１と同心的に形成
し、この円形凹部10に第２図にも示すような、螺旋溝付
円板（スパイラルグルーブベアリング）11を嵌合する。
ック２の端面に作用するスラスト力の支持部を形成す
る。そのために、この実施例では、シリンダブロック２
の端面に薄い円形の凹部10をポンプ軸１と同心的に形成
し、この円形凹部10に第２図にも示すような、螺旋溝付
円板（スパイラルグルーブベアリング）11を嵌合する。
この螺旋溝付円板11は中央に孔12をもつドーナッツ状
に形成され、板面の一方に複数の螺旋溝13が形成され
る。これら螺旋溝13は任意の半径位置r1、r2において、
その接線と溝のなす角度が常に同一値αとなるような曲
線で形成される。
に形成され、板面の一方に複数の螺旋溝13が形成され
る。これら螺旋溝13は任意の半径位置r1、r2において、
その接線と溝のなす角度が常に同一値αとなるような曲
線で形成される。
そして螺旋溝13は外周面に開口するが、内周面には開
口せずに、途中で遮断されていて内側にシールランド部
14を形成している。
口せずに、途中で遮断されていて内側にシールランド部
14を形成している。
螺旋溝付円板11は、これに対面する弁板６の平滑面15
との間で、後述するように流体の動圧を発生して所定の
間隙を保持するのであるが、これらの間に流体を引き込
むために、その周囲に位置して環状の通路16が形成さ
れ、この環状通路16には前記低圧側の吸込ポート７から
作動流体の一部が分岐路17を経由して導入される。
との間で、後述するように流体の動圧を発生して所定の
間隙を保持するのであるが、これらの間に流体を引き込
むために、その周囲に位置して環状の通路16が形成さ
れ、この環状通路16には前記低圧側の吸込ポート７から
作動流体の一部が分岐路17を経由して導入される。
螺旋溝付円板11は前記円形凹部10との間に薄い樹脂リ
ング18を介在させた上で、回り止めピン19によりシリン
ダブロック２に固定される。
ング18を介在させた上で、回り止めピン19によりシリン
ダブロック２に固定される。
また、中央の孔12はシリンダブロック２の軸心に貫通
する軸孔20と連通し、螺旋溝付円板11と弁板６との間か
ら漏れた作動流体をポンプ内部の低圧部に逃がすように
なっている。
する軸孔20と連通し、螺旋溝付円板11と弁板６との間か
ら漏れた作動流体をポンプ内部の低圧部に逃がすように
なっている。
なお、前記シリンダブロック２の外周はラジアルベア
リング21により、ポンプボディ９に対して回転自在に支
持される。
リング21により、ポンプボディ９に対して回転自在に支
持される。
以上のように構成され、次ぎに作用ついて説明する。
シリンダブロック２の回転に伴いピストン３は往復運動
を繰り返し、作動流体を弁板６の吸込ポート７から吸込
み、吐出ポート８から吐出する。
シリンダブロック２の回転に伴いピストン３は往復運動
を繰り返し、作動流体を弁板６の吸込ポート７から吸込
み、吐出ポート８から吐出する。
他方このピストン３の往復運動によりシリンダブロッ
ク２に発生する軸方向の反力は、螺旋溝付円板11を介し
て支持部を形成する弁板６に伝達される。
ク２に発生する軸方向の反力は、螺旋溝付円板11を介し
て支持部を形成する弁板６に伝達される。
ところで、この螺旋溝付円板11はシリンダブロック２
と共に回転し、このときに第３図（螺旋溝付円板11の展
開図）にも示すように、回転進行方向の外周側から螺旋
溝13に作動流体を取込み、これを内周側に向けて押し込
んでいく。螺旋溝13の内周端は閉塞されていて、かつ弁
板６の平滑面15との間でシールされているので、押し込
まれた流体の動圧が発生し、この動圧は螺旋溝付円板11
と弁板６との接触面において、第３図の斜線領域で示す
ような圧力分布特性でもつ。なお、斜線領域の高さは発
生動圧の大きさを示すもので、内周面との間に形成した
シールランド部14で最大となる。
と共に回転し、このときに第３図（螺旋溝付円板11の展
開図）にも示すように、回転進行方向の外周側から螺旋
溝13に作動流体を取込み、これを内周側に向けて押し込
んでいく。螺旋溝13の内周端は閉塞されていて、かつ弁
板６の平滑面15との間でシールされているので、押し込
まれた流体の動圧が発生し、この動圧は螺旋溝付円板11
と弁板６との接触面において、第３図の斜線領域で示す
ような圧力分布特性でもつ。なお、斜線領域の高さは発
生動圧の大きさを示すもので、内周面との間に形成した
シールランド部14で最大となる。
この発生動圧によりシリンダブロック２に作用するス
ラスト力（負荷）を受けることで、弁体６とシリンダブ
ロック２との間に間隙を保ち、摺接面のフリクションを
可及的に低減する。
ラスト力（負荷）を受けることで、弁体６とシリンダブ
ロック２との間に間隙を保ち、摺接面のフリクションを
可及的に低減する。
ところで、螺旋溝付円板11と弁板６との間隙が大きく
なると、シール効果が減少して負荷能力が低下するた
め、結果的に螺旋溝付円板11と弁板６との間隙は常に一
定に保たれる。このため、弁板６とシリンダブロック２
との摺動面の間隙は常に一定となり、作動流体の漏洩に
対する管理も正確に行うことができる。
なると、シール効果が減少して負荷能力が低下するた
め、結果的に螺旋溝付円板11と弁板６との間隙は常に一
定に保たれる。このため、弁板６とシリンダブロック２
との摺動面の間隙は常に一定となり、作動流体の漏洩に
対する管理も正確に行うことができる。
なお、前記環状通路16から螺旋溝付円板11と弁板６と
の摺接面に吸い込まれた流体の漏洩分は、中央の孔12か
らシリンダブロック２の中心の軸孔20へと逃げる。
の摺接面に吸い込まれた流体の漏洩分は、中央の孔12か
らシリンダブロック２の中心の軸孔20へと逃げる。
このようにして螺旋溝付円板11と弁板６との間に発生
する動圧によりスラスト力を支持する構造のため、ポン
プの作動流体として海水や水等の低粘性流体を用いて
も、軸受機能が低下することがなく、したがって従来の
ような軸受用の潤滑油が不要で、環境保全に寄与する。
する動圧によりスラスト力を支持する構造のため、ポン
プの作動流体として海水や水等の低粘性流体を用いて
も、軸受機能が低下することがなく、したがって従来の
ような軸受用の潤滑油が不要で、環境保全に寄与する。
なお、この実施例ではシリンダブロック２と弁板６と
の間のスラスト力を支持する例を示したが、これに限ら
ず、回転体（例えばポンプ軸）とそのスラスト力を支持
する平面部との間に螺旋溝付円板11を介在させることに
よっても、本発明は成立する。また、平面部として弁板
６の平滑面15を利用したが、平滑面をもつ別部材を介在
させてもよいことは勿論である。
の間のスラスト力を支持する例を示したが、これに限ら
ず、回転体（例えばポンプ軸）とそのスラスト力を支持
する平面部との間に螺旋溝付円板11を介在させることに
よっても、本発明は成立する。また、平面部として弁板
６の平滑面15を利用したが、平滑面をもつ別部材を介在
させてもよいことは勿論である。
これらの具体的な構成として、第４図にその一例を示
す。これは、回転するポンプ軸25（回転体）の斜面部26
により各ピストンを押し込むタイプのピストンポンプで
あって、ポンプ軸25にかかるスラストを受けるために、
斜面部26の裏面とポンプボディ９との間において、螺旋
溝付円板11と平滑面15をもち支持部を形成する円盤27を
介在させる。この場合、螺旋溝付円盤11（分割板を一体
に接着してある）はピン19によりポンプボディ９に固定
し、円盤27はポンプ軸25にピンにより固定される。これ
ら螺旋溝付円板11と円盤27の周囲は低圧の作動油がある
ポンプ内部空間に露出し、これにより作動油を導く通路
16を代行する。
す。これは、回転するポンプ軸25（回転体）の斜面部26
により各ピストンを押し込むタイプのピストンポンプで
あって、ポンプ軸25にかかるスラストを受けるために、
斜面部26の裏面とポンプボディ９との間において、螺旋
溝付円板11と平滑面15をもち支持部を形成する円盤27を
介在させる。この場合、螺旋溝付円盤11（分割板を一体
に接着してある）はピン19によりポンプボディ９に固定
し、円盤27はポンプ軸25にピンにより固定される。これ
ら螺旋溝付円板11と円盤27の周囲は低圧の作動油がある
ポンプ内部空間に露出し、これにより作動油を導く通路
16を代行する。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば、ピストンポンプの回転
体の軸方向荷重を受ける支持部との摺接面に、作動油を
取り込む方向に螺旋して外周面のみに開口する螺旋溝と
その内側にシールランド部を備えるドーナツ状の螺旋溝
付円板を固定し、この螺旋溝付円板の外周にピストンポ
ンプの低圧側の作動油を導く通路を形成し、螺旋溝の外
周から取り込まれた作動油を中央の孔に向かって漏出さ
せるとともに、回転体外周をラジアル軸受で支持したの
で、回転体の回転に伴い螺旋溝付円板と支持部との間に
取り込まれた作動油による動圧が発生し、これにより回
転体に作用するスラスト荷重を支えるため、螺旋溝付円
板には局部的に過大な荷重が作用することがない。ま
た、螺旋溝付円板と支持部との摺接面に吸い込まれた流
体の漏洩分をドーナツ状の螺旋溝付円板の中央の孔から
漏出させる構造にしたため、作動油の追加流入が促進さ
れて、動圧が向上し、スラスト荷重を充分に支えること
ができる。また、このドーナツ状の螺旋溝付円板はピス
トンポンプのピストン作動により回転体が押されるので
常に偏荷重を受けており、偏摩耗対策が必要になる。本
願では回転体外周をラジアル軸受で支持して回転体の軸
の傾きを抑えているので偏摩耗を防ぐことができる。し
かも、孔から漏出させた作動油で回転体外周を支持する
ラジアル軸受を潤滑しているので耐久性が向上する。さ
らに、ドーナツ状の螺旋溝付円板をセラミックスで形成
してもクラックが発生することがなく、かつ流体の動圧
を発生させることによりスラスト荷重を支持するので，
作動流体として海水や水等の低粘性流体を用いることも
できる。
体の軸方向荷重を受ける支持部との摺接面に、作動油を
取り込む方向に螺旋して外周面のみに開口する螺旋溝と
その内側にシールランド部を備えるドーナツ状の螺旋溝
付円板を固定し、この螺旋溝付円板の外周にピストンポ
ンプの低圧側の作動油を導く通路を形成し、螺旋溝の外
周から取り込まれた作動油を中央の孔に向かって漏出さ
せるとともに、回転体外周をラジアル軸受で支持したの
で、回転体の回転に伴い螺旋溝付円板と支持部との間に
取り込まれた作動油による動圧が発生し、これにより回
転体に作用するスラスト荷重を支えるため、螺旋溝付円
板には局部的に過大な荷重が作用することがない。ま
た、螺旋溝付円板と支持部との摺接面に吸い込まれた流
体の漏洩分をドーナツ状の螺旋溝付円板の中央の孔から
漏出させる構造にしたため、作動油の追加流入が促進さ
れて、動圧が向上し、スラスト荷重を充分に支えること
ができる。また、このドーナツ状の螺旋溝付円板はピス
トンポンプのピストン作動により回転体が押されるので
常に偏荷重を受けており、偏摩耗対策が必要になる。本
願では回転体外周をラジアル軸受で支持して回転体の軸
の傾きを抑えているので偏摩耗を防ぐことができる。し
かも、孔から漏出させた作動油で回転体外周を支持する
ラジアル軸受を潤滑しているので耐久性が向上する。さ
らに、ドーナツ状の螺旋溝付円板をセラミックスで形成
してもクラックが発生することがなく、かつ流体の動圧
を発生させることによりスラスト荷重を支持するので，
作動流体として海水や水等の低粘性流体を用いることも
できる。
第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は螺旋溝
付板の平面図、第３図は同じくその展開図、第４図は他
の実施例の断面図である。 １……ポンプ軸、２……シリンダブロック、３……ピス
トン、６……弁板、７……吸込ポート、８……吐出ポー
ト、11……螺旋溝付円板、13……螺旋溝、15……平滑
面、16……環状通路、17……分岐路。
付板の平面図、第３図は同じくその展開図、第４図は他
の実施例の断面図である。 １……ポンプ軸、２……シリンダブロック、３……ピス
トン、６……弁板、７……吸込ポート、８……吐出ポー
ト、11……螺旋溝付円板、13……螺旋溝、15……平滑
面、16……環状通路、17……分岐路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杜 長春 神奈川県相模原市下九沢1475 カヤバ社 宅Ａ412 (56)参考文献 特開 昭62−41992（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−105793（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】ピストンポンプの回転体の軸方向荷重を受
ける支持部との摺接面に、作動油を取り込む方向に螺旋
して外周面のみに開口する螺旋溝とその内側にシールラ
ンド部を備えるドーナツ状の螺旋溝付円板を固定し、こ
の螺旋溝付円板の外周にピストンポンプの低圧側の作動
油を導く通路を形成し、螺旋溝の外周から取り込まれた
作動油を中央の孔に向かって漏出させるとともに、回転
体外周をラジアル軸受で支持したことを特徴とするピス
トンポンプの軸受構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63143252A JP2672121B2 (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | ピストンポンプの軸受構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63143252A JP2672121B2 (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | ピストンポンプの軸受構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01313679A JPH01313679A (ja) | 1989-12-19 |
| JP2672121B2 true JP2672121B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=15334425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63143252A Expired - Fee Related JP2672121B2 (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | ピストンポンプの軸受構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2672121B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0726596Y2 (ja) * | 1990-11-14 | 1995-06-14 | 株式会社京浜精機製作所 | 斜板式油圧作動装置 |
| JP2003161268A (ja) * | 2001-09-17 | 2003-06-06 | Ebara Corp | アキシャルピストン型ポンプ及びモータ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0113840Y2 (ja) * | 1984-12-18 | 1989-04-24 | ||
| JPS6241992A (ja) * | 1985-08-17 | 1987-02-23 | Ebara Res Co Ltd | ポンプ |
-
1988
- 1988-06-10 JP JP63143252A patent/JP2672121B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01313679A (ja) | 1989-12-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |