JP2990206B2 - 斜板式アキシャルピストンポンプ・モータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、斜板式アキシャル
ピストンポンプ・モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は実公平６−４０９４０号公報に記
載されている従来の斜板式アキシャルピストンポンプ・
モータの構造を示す側断面図である。ここでは、図中左
側を前端側、図中右側を後端側として説明する。

【０００３】このポンプ・モータでは、ハウジング１
が、ハウジング本体２と、後部蓋としてのエンドカバー
３とから構成されている。ハウジング本体２は、一体に
形成された周壁２Ａと前端壁２Ｂとを有し、前端壁２Ｂ
には、回転軸（モータとして用いるときは出力軸、ポン
プとして用いるときは入力軸となる）６の先端を外部に
突出させるための貫通孔２Ｃが形成されている。又、ハ
ウジング本体２の後端開口はエンドカバー３により液密
に密閉されている。

【０００４】ハウジング１の内部には、シリンダバレル
５と回転軸６を一体化した構造の回転ブロック４が収容
されている。回転軸６は回転ブロック４の前部に設けら
れ、シリンダバレル５は回転ブロック４の後部外周に設
けられている。そして、回転ブロック４は、ハウジング
１内に収容された軸受７、８によって回転自在に支持さ
れ、回転軸６の前端部が、ハウジング１の前端壁２Ｂに
設けた貫通孔２Ｃよりハウジング１の外部に突出してい
る。前側の軸受７は、前端壁２Ｂの貫通孔２Ｃの内周に
配置され、後側の軸受８は、エンドカバー３の内面に設
けた凸部９の外周に配置されている。回転ブロック４の
後端面には、凸部９に嵌まる凹部５ｂが穿設されてお
り、この凹部５ｂの内周と凸部９の外周間に後側の軸受
８が嵌まっている。

【０００５】また、ハウジング本体２の前端壁２Ｂの内
面には、回転軸６の基端方向を向きかつ回転軸６の軸線
に対して傾斜した斜板１０が設けられており、この斜板
１０とエンドカバー３との間にシリンダバレル５が位置
している。シリンダバレル５には、円周上に等間隔に複
数のシリンダ孔５ａが形成されており、各シリンダ孔５
ａ内には、斜板１０に向かって出没するピストン１２が
摺動自在に挿入されている。各ピストン１２の球状の頭
部１２ａには、斜板１０上に対して摺動可能に接触する
スリッパ１３が回動自在に嵌装されている。

【０００６】各ピストン１２の頭部１２ａにそれぞれ嵌
装されたスリッパ１３は、一枚のリング状のリテーナプ
レート１４によって保持されている。リテーナプレート
１４は回転軸６の外周に配され、円周上にピストン１２
及びスリッパ１３を挿入する複数の貫通孔１４ａを有し
ている。そして、各貫通孔１４ａの周縁でスリッパ１３
の肩部を抜け止めすることにより、リテーナプレート１
４は、スリッパ１３の斜板１０に対する摺動を許しつ
つ、スリッパ１３の斜板１０からの離反を防止してい
る。

【０００７】リテーナプレート１４を押さえるために、
このポンプ・モータでは、回転軸６の一部外周に球形部
１５を設け、その球形部１５の外周にリング状のバネ１
６を嵌合している。そして、このバネ１６でリテーナプ
レート１４の内周を押圧することにより、リテーナプレ
ート１４を斜板１０に対して押し付け、スリッパ１３の
斜板１０からの離反を防止している。

【０００８】シリンダバレル５の後端面とエンドカバー
３との間には、シリンダバレル５の後端面が回転しなが
ら接するリング状のバルブプレート２０が配設されてい
る。バルブプレート２０は、エンドカバー３の凸部９の
外周に嵌装された状態で、エンドカバー３に回転止めさ
れている。このバルブプレート２０は、シリンダバレル
５の回転に応じて、エンドカバー３に形成したメインポ
ート２５と、シリンダバレル５内のシリンダ孔５ａとの
連通油路を切換えるためのもので、連通のための円弧状
長穴２０ａを有している。

【０００９】エンドカバー３の内面には、バルブプレー
ト２０の円弧状長穴２０ａに連通するように、メインポ
ート２５の開口部が設けられており、その開口部には段
付き穴２２が形成されている。この段付き穴２２にはス
リーブ２３が摺動自在かつ液密に嵌合されると共に、穴
底部には、スリーブ２３の先端をバルブプレート２０の
後端面に押圧接触させるためのコイルバネ２４が収容さ
れている。そして、スリーブ２３の背面に作用する油圧
力とコイルバネ２４の弾発力がバルブプレート２０に伝
わるようになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、シリ
ンダバレル５のシリンダ孔５ａと、バルブプレート２０
と、メインポート２５の開口部とを液密に接続するため
のスリーブ２３を、メインポート２５の開口部に設けた
段付き穴２２に収容している。従って、この段付き穴２
２のドリル加工が必要である分、製作費が高くなるとい
う問題があった。又、スリーブ２３とコイルバネ２４を
収容できる寸法に段付き穴２２を加工する必要があるた
め、それだけ後端壁の厚さが増大したり、メインポート
の配置に制限が生じたりする問題があった。

【００１１】本発明は、このような従来の問題に鑑みて
なされたものであって、スリーブを収容するための段付
き穴をハウジング側に形成する必要がなく、その分ハウ
ジングの加工コストの低減を図ることができ、しかも、
メインポートを設けるハウジングの後端壁の構造を単純
化することができて、該後端壁の寸法の増大を抑えつ
つ、メインポートの配置の自由を確保することのできる
斜板式アキシャルピストンポンプ・モータを提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の斜板式
アキシャルピストンポンプ・モータは、筒状の周壁とそ
の前後端を塞ぐ前端壁及び後端壁とを有し、該前端壁の
内面に斜板が設けられたハウジングと、該ハウジングの
内部に回転自在に収容された回転軸と、該回転軸の外周
に回転軸と一体回転するよう設けられると共に、円周方
向に間隔をおいて複数のシリンダ孔を有するシリンダバ
レルと、該シリンダバレルの各シリンダ孔に摺動自在に
収容され、前端頭部がスリッパを介して前記斜板に摺動
自在に押圧接触する複数のピストンと、前記ハウジング
の後端壁とシリンダバレルの後端面との間に配置され、
シリンダバレルの回転に伴って、ハウジングの後端壁に
形成した２つのメインポートとシリンダバレルの各シリ
ンダ孔との接続状態を切り換えるバルブプレートとを備
えた斜板式アキシャルピストンポンプ・モータにおい
て、前記斜板を前記ハウジングと一体化すると共に、前
記回転軸とシリンダバレルとを一体化し、前記バルブプ
レートの前端面に、前記各シリンダ孔に選択的に連通す
る２つの有底の給排穴を形成すると共に、各給排穴に連
通させてバルブプレートの後端面に、円周方向に間隔を
おいて複数の円形穴を形成し、ハウジングの後端壁の内
面に、前記円形穴に対応させて前記メインポートの開口
を形成し、前記各円形穴の内周に、前記メインポートの
開口とバルブプレートの円形穴とを連通するための円筒
体のスリーブを液密かつ摺動自在に嵌合し、該円形穴の
底面と円筒体のスリーブの一端面間にバネを収容し、該
バネの付勢力により、バルブプレートの前端面を、シリ
ンダバレルの後端面に液密的に押圧接触させ、かつスリ
ーブの後端面を、前記メインポートの開口の周縁に形成
した平坦面に液密に押圧接触させたことにより、上記課
題を解決したものである。

【００１３】このポンプ・モータでは、斜板をハウジン
グと一体化し、回転軸をシリンダバレルと一体化するよ
うにすると共に、バルブプレートに、バネとスリーブを
収容するための円形穴を設け、ハウジングの後端壁には
スリーブの端面が液密的に押圧接触する平坦面を形成し
た構成としている。従って、ハウジングの後端壁に設け
ていた段付き穴を無くし、後端壁の構造を単純化するこ
とができる。

【００１４】請求項２の発明の斜板式アキシャルピスト
ンポンプ・モータは、請求項１のバネとして皿バネを用
いたことにより、上記課題を解決したものである。

【００１５】皿バネは長さ方向の寸法を極小にすること
ができるので、バネのスペースを最小にすることができ
る。

【００１６】請求項３の発明の斜板式アキシャルピスト
ンポンプ・モータは、請求項１又は２において、前記回
転軸とシリンダバレルとが同一材料により一つの回転ブ
ロックとして構成され、該回転ブロックの後端面に凹部
が設けられると共に、前記ハウジングの後端壁の内面に
凸部が設けられ、前記凹部に凸部が挿入され、凹部の内
周が凸部の外周に軸受を介して回転自在に嵌合されてい
ることにより、上記課題を解決したものである。

【００１７】このポンプ・モータでは、回転軸とシリン
ダバレルを同一材料による一つの回転ブロックとして構
成しているため、回転ブロックの後端面に凹部を設ける
と共にハウジングの後端壁に凸部を設け、凹部と凸部の
嵌合により、回転ブロック側に突出軸部を設けずに、回
転ブロックを軸受を介して回転自在に支持し得る。よっ
て、メインポートを形成する後端壁に凹部を設けずにす
み、メインポートの配置の自由度を確保することができ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しながら説明する。

【００１９】図１は実施形態の斜板式アキシャルピスト
ンポンプモータの側断面を示している。便宜上、図にお
いて左側を前端側、右側を後端側とする。このポンプ・
モータのハウジング５１は、ハウジング本体５２と、エ
ンドカバー５３とに分割されている。ハウジング本体５
２は、ハウジング５１の内部空間を確保する筒状の周壁
５２Ａと、その前端開口を塞ぐ前端壁５２Ｂとを一体に
有している。

【００２０】エンドカバー５３は、前記周壁５２Ａの後
端開口を塞ぐ後端壁として構成されており、ハウジング
本体５２の後端部に嵌合された状態で、同後端部にボル
ト１００で固定されている。

【００２１】ハウジング本体５２の前端壁５２Ｂには、
回転軸（モータとして用いるときは出力軸、ポンプとし
て用いるときは入力軸となる）５６の先端を外部に突出
させるための貫通孔５２Ｃが形成されると共に、内面に
斜板６０が一体に形成されている。符号６１で示すもの
はスラストプレートであり、斜板６０の表面に配されて
いる。

【００２２】ハウジング５１の内部には、シリンダバレ
ル５５と回転軸５６とを一体化した構造の回転ブロック
５４が収容されている。回転軸５６は回転ブロック５４
の前部に設けられ、シリンダバレル５５は回転ブロック
５４の後部外周に設けられている。回転ブロック５４
は、ハウジング５１の前部と後部に装着された軸受５
７、５８によって回転自在に支持され、回転軸５６の前
端部が、前端壁５２Ｂの貫通孔５２Ｃより外部に露出し
ている。

【００２３】前側の軸受５７は、前端壁５２Ｂの貫通孔
５２Ｃの内周に配置され、後側の軸受５８は、エンドカ
バー５３の内面に突設した凸部５９の外周に配置されて
いる。回転ブロック５４の後端面には、エンドカバー５
３の凸部５９に嵌まる凹部５５ｂが穿設されており、こ
の凹部５５ｂの内周と凸部５９の外周間に後側の軸受５
８が嵌まっている。

【００２４】シリンダバレル５５は、ハウジング５１の
前端壁５２Ｂの内面に設けた斜板６０と、エンドカバー
５３との間に位置している。シリンダバレル５５には、
円周上に等間隔に複数のシリンダ孔５５ａが形成されて
おり、各シリンダ孔５５ａ内には、斜板６０に向かって
出没するピストン６２が摺動自在に挿入されている。各
ピストン６２の球状の前端頭部６２ａには、斜板６０の
摺動面に対して摺動可能に接触するスリッパ６３が回動
自在に嵌装されている。スリッパ６３は、一枚のリング
状のリテーナプレート（図示略）によって保持されてい
る。

【００２５】シリンダバレル５５の後端面とエンドカバ
ー５３との間には、シリンダバレル５５の後端面が回転
しながら接するリング状のバルブプレート７０が配設さ
れている。

【００２６】バルブプレート７０は、シリンダバレル５
５の回転に伴って、エンドカバー５３内に形成した２つ
のメインポート７５（一方のみ図示）と、シリンダバレ
ル５５の各シリンダ孔５５ａとの接続状態を切り換える
役目を果たすもので、エンドカバー５３に設けた凸部５
９の外周に嵌挿されている。

【００２７】バルブプレート７０とエンドカバー５３と
の間にはスリーブ７３および皿バネ７２が配設されてい
る。スリーブ７３および皿バネ７２は、バルブプレート
７０をシリンダバレル５５の後端面に摺動自在かつ液密
に押圧接触させると共に、バルブプレート７０とメイン
ポート７５との間を液密に連通させるシール機構に相当
するものである。

【００２８】図２はバルブプレート７０とスリーブ７３
とハウジング５１の後端壁５２Ｂとの関係を誇張して示
す分解図であり、図１と併せて図２を参照しながら、バ
ルブプレート７０の周辺の構造を詳しく述べる。

【００２９】バルブプレート７０の前端面には、各シリ
ンダ孔５５ａに選択的に連通する２つの有底の給排穴７
１ａが形成されている。これら２つの給排穴７１ａは、
モータとして使用した場合、一方がオイルの供給側（ポ
ンプの場合は吸込側）、他方が排出側（ポンプの場合は
吐出側）となるものであり、円弧状の長穴として形成さ
れている。各給排穴７１ａは、複数のシリンダ孔５５ａ
のうちの半数とそれぞれ連通する円周方向長さを有して
いる。

【００３０】バルブプレート７０の後端面には、前面側
の給排穴７１ａに連通させて、円周方向に間隔をおいて
複数（この例では６個）の円形穴７１が形成されてい
る。このうち、半数（３個）の円形穴７１は一方の給排
穴７１ａに連通し、残りの半数（３個）の円形穴７１は
他方の給排穴７１ａに連通している。

【００３１】一方、エンドカバー５３には２系統のメイ
ンポート７５が穿設されている。エンドカバー５３の内
面には、バルブプレート７０の円形穴７１に対応させ
て、各メインポート７５の開口７５ａが形成されてい
る。この場合、一方のメインポート７５の開口７５ａ
は、対応する円形穴７１を介して一方の給排穴７１ａと
連通し、他方のメインポート７５の開口７５ａは、対応
する円形穴７１を介して他方の給排穴７１ａと連通する
ようになっている。

【００３２】このような対応関係を維持するため、バル
ブプレート７０は、ハウジング５１に対してピン７８で
回転止めされている。ピン７８は、円形穴７１や開口７
５ａを避けた位置に配置され、エンドカバー５３に設け
た孔７９と、バルブプレート７０の後端面に設けた孔７
７に両端が嵌まっている。

【００３３】スリーブ７３は円筒体からなり、バルブプ
レート７０の各円形穴７１の内周に摺動自在に嵌まって
おり、スリーブ７３の外周と円形穴７１の内周間には液
密性確保のためのＯリング７４が嵌められている。スリ
ーブ７３は、メインポート７５の開口７５ａとバルブプ
レート７０の円形穴７１を連通するためのもので、円形
穴７１の底面とスリーブ７３の前端面間に収容した皿バ
ネ７２によって、エンドカバー５３側に付勢され、後端
面がメインポート７５の開口７５ａの周縁に形成した平
坦面８０に液密に押圧接触させられている。また、これ
により、皿バネ７２は、バルブプレート７０をシリンダ
バレル５５の後端面に対して液密的に押圧接触させてい
る。

【００３４】次に作用を説明する。

【００３５】モータとして使用した場合は、高圧油が一
方のメインポート７５より流入すると、その高圧油はバ
ルブプレート７０を経てシリンダバレル５５に入り、ピ
ストン６２の端面に作用して、ピストン６２を軸方向に
運動させ、スリッパ６３を斜板６０に押し付ける。そし
て、スリッパ６３の斜面６０に対する押し付け作用によ
り、ピストン６２の運動方向と直交する方向の分力が発
生し、この分力が回転力となって、シリンダバレル５５
を回転させ、それと一体の回転軸５６を回転させる。

【００３６】この動作の際に、高圧側のピストン６２は
上死点（退縮限）から下死点（突出限）に移動し、低圧
側のピストン６２は下死点から上死点に移動することに
なり、それに伴って作動後の低圧油はバルブプレート７
０を経て他方のメインポート７５より流出する。

【００３７】ポンプとして使用した場合は、回転軸５６
の回転によりシリンダバレル５５が回転し、シリンダバ
レル５５の回転によりピストン６２が往復運動し、ピス
トン６２の往復運動により、吸い込み行程と吐き出し行
程が順次実行される。それと同時に、バルブプレート７
０による油路の切替えが自動的に行われ、作動油が一方
のメインポート７５から吸い込まれて、他方のメインポ
ート７５から吐き出される。

【００３８】上記の動作の際、バルブプレート７０は皿
バネ７２の作用によって、常時シリンダバレル５５の後
端面に液密的に押圧接触させられ、バルブプレート７０
とメインポート７５の開口７５ａとの間は、スリーブ７
３によって常に液密に連通されている。従って、オイル
の漏れを確実に防止しながら、メインポート７５とシリ
ンダ孔５５ａとの接続状態を切り換えることができる。

【００３９】又、このポンプ・モータの場合、エンドカ
バー５３にはスリーブ７３や皿バネ７２を収容するため
の段付き穴を設けていないので、その分ドリル加工を省
略でき、エンドカバー５３の製作コストの低減が図れ
る。又、従来の段付き穴を無くしたこと、及び回転軸５
６とシリンダバレル５５を回転ブロック５４として一体
化し、回転ブロック５４の後端面の凹部５５ｂとエンド
カバー５３の凸部５９の嵌合により回転ブロック５４の
後部を回転支持したことにより、エンドカバー５３の構
造を単純化できるので、メインポート７５のレイアウト
の自由度を十分に確保することができる上、エンドカバ
ー５３の厚さの減少を図ったりすることもできる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明の
斜板式アキシャルピストンポンプ・モータによれば、斜
板とハウジングとを一体化し、回転軸をシリンダバレル
と一体化すると共に、バルブプレートに、バネとスリー
ブを収容するための円形穴を設け、ハウジングの後端壁
にはスリーブの端面が液密的に押圧接触する平坦面を形
成した構成としているので、ハウジングの後端壁に設け
ていた段付き穴を無くして、ハウジングの後端壁の構造
を単純化することができる。従って、段付き穴のドリル
加工が省略できる分、製作コストの低減が図れる。

【００４１】又、段付き穴が無くなるので、ハウジング
の後端壁に設けるメインポートのレイアウトの自由度を
最大限に確保することができる上、ハウジングの後端壁
の厚みの減少を図ることもできる。

【００４２】請求項２の発明の斜板式アキシャルピスト
ンポンプ・モータによれば、スリーブを付勢するバネに
皿バネを用いたので、バネのスペースを最小にすること
ができ、バルブプレートの厚さの増大を防ぐことができ
る。

【００４３】請求項３の発明の斜板式アキシャルピスト
ンポンプ・モータによれば、回転ブロックの後端面の凹
部とハウジングの後端壁の凸部の嵌合により、回転ブロ
ックの後部を回転支持したので、後端側の回転支持部分
をコンパクトに構成することができ、ハウジングの後端
壁側に回転支持のための凹所や貫通孔を形成する必要が
なくなる。そのため、後端壁にメインポートを形成する
際の配置の自由度を十分に確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す側断面図

【図２】同実施形態におけるバルブプレートとスリーブ
とハウジングの後端壁のメインポートとの関係を誇張し
て示す概略斜視図

【図３】従来例の側断面図

【符号の説明】

５１…ハウジング ５２…ハウジング本体 ５２Ａ…周壁 ５２Ｂ…前端壁 ５３…エンドカバー ５４…回転ブロック ５５…シリンダバレル ５５ａ…シリンダ孔 ５５ｂ…凹部 ５６…回転軸 ５７，５８…軸受 ５９…凸部 ６０…斜板 ６２…ピストン ６３…スリッパ ７０…バルブプレート ７２…皿バネ ７３…スリーブ ７５…メインポート ７５ａ…開口 ８０…平坦面

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒状の周壁とその前後端を塞ぐ前端壁及び
   後端壁とを有し、該前端壁の内面に斜板が設けられたハ
   ウジングと、 該ハウジングの内部に回転自在に収容された回転軸と、 該回転軸の外周に回転軸と一体回転するよう設けられる
   と共に、円周方向に間隔をおいて複数のシリンダ孔を有
   するシリンダバレルと、 該シリンダバレルの各シリンダ孔に摺動自在に収容さ
   れ、前端頭部がスリッパを介して前記斜板に摺動自在に
   押圧接触する複数のピストンと、 前記ハウジングの後端壁とシリンダバレルの後端面との
   間に配置され、シリンダバレルの回転に伴って、ハウジ
   ングの後端壁に形成した２つのメインポートとシリンダ
   バレルの各シリンダ孔との接続状態を切り換えるバルブ
   プレートとを備えた斜板式アキシャルピストンポンプ・
   モータにおいて、前記斜板を前記ハウジングと一体化すると共に、前記回
   転軸とシリンダバレルとを一体化し、 前記バルブプレートの前端面に、前記各シリンダ孔に選
   択的に連通する２つの有底の給排穴を形成すると共に、 各給排穴に連通させてバルブプレートの後端面に、円周
   方向に間隔をおいて複数の円形穴を形成し、 ハウジングの後端壁の内面に、前記円形穴に対応させて
   前記メインポートの開口を形成し、 前記各円形穴の内周に、前記メインポートの開口とバル
   ブプレートの円形穴とを連通するための円筒体のスリー
   ブを液密かつ摺動自在に嵌合し、 該円形穴の底面と円筒体のスリーブの一端面間にバネを
   収容し、 該バネの付勢力により、バルブプレートの前端面を、シ
   リンダバレルの後端面に液密的に押圧接触させ、かつス
   リーブの後端面を、前記メインポートの開口の周縁に形
   成した平坦面に液密に押圧接触させたことを特徴とする
   斜板式アキシャルピストンポンプ・モータ。
2. 【請求項２】前記バネとして皿バネを用いたことを特徴
   とする請求項１記載の斜板式アキシャルピストンポンプ
   ・モータ。
3. 【請求項３】前記回転軸とシリンダバレルとが同一材料
   により一つの回転ブロックとして構成され、該回転ブロ
   ックの後端面に凹部が設けられると共に、前記ハウジン
   グの後端壁の内面に凸部が設けられ、前記凹部に凸部が
   挿入され、凹部の内周が凸部の外周に軸受を介して回転
   自在に嵌合されていることを特徴とする請求項１又は２
   記載の斜板式アキシャルピストンポンプ・モータ。