JP3782529B2 - Swash plate type variable displacement piston pump - Google Patents

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JP3782529B2 JP30502196A JP30502196A JP3782529B2 JP 3782529 B2 JP3782529 B2 JP 3782529B2 JP 30502196 A JP30502196 A JP 30502196A JP 30502196 A JP30502196 A JP 30502196A JP 3782529 B2 JP3782529 B2 JP 3782529B2
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哲 松本
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、斜板式可変容量ピストンポンプに係り、特に可変斜板支持部分の高圧潤滑方法であって、高速で使用されるポンプの騒音低減並びに信頼性の向上を達成することができる斜板式可変容量ピストンポンプの改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、斜板式可変容量ピストンポンプは、図6および図7に示すように、基本的には、ハウジング10の内面12に摺接すると共に回転軸14の軸線方向に直角に傾動可能に挿通されるカム状の斜板30と、この斜板30に摺動自在に係合すると共に回転軸14に一体的に形成される複数のピストン52からなるシリンダ50とから構成される。前記斜板30には、これを所定角度に傾動設定する傾斜調整アーム40からなる調整機構が設けられている。
【0003】
すなわち、回転軸14は、両端をそれぞれ軸受14a、14bにより軸支され、斜板30のハウジング10に対する摺接部32a、32bは、斜板30側の円筒凸面34a、34bと、ハウジング10側の対応円筒凹面(軸受面)12a、12b(図8および図9参照)とから形成される。シリンダ50は、その複数のピストン52が軸線方向に平行に配置されると共に、その摺動関節部52aがシュー52bおよびばね受部54による押圧力を介して、斜板30のカム面(平面)36上に摺動可能に係合される。
【0004】
そして、傾斜調整アーム40は、その一端部が斜板30に止具40aにより固定され、中央部がハウジング10に支軸40bにより枢支されると共に、その他端部(傾動端部)42は小径ピストン機構44および大径ピストン機構46と協働する傾動関節部48として形成される。これにより、斜板30は、所定角度に傾動設定し得るように構成される。
【0005】
従って、このような構成によれば、前記斜板30を所定角度傾動する(図7参照)ことにより、ピストン52のピストン室52c内におけるストロークを変更して、ポンプ容量を変更することができる。なお、この場合、斜板30のハウジング摺接部32a、32bおよび傾斜調整アーム40からなる調整機構の傾動関節部48の摺接面に対する静圧軸受部は、通常、ポンプ自体の吐出圧油(自己負荷圧油)の一部を用いて潤滑するように構成される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記構成からなる従来の斜板潤滑構造においては、なお次に述べるような難点を有している。
【0007】
すなわち、前記従来の斜板潤滑構造においては、前述したように、その斜板30のハウジング摺接面34a、34bに対する静圧軸受部の潤滑が、一般には、自己負荷圧油を介して行われる。すなわち、図示例(図6および図7)においては、主ポンプ動作を行うシリンダ50に設けられたピストン52の往復運動によって、ハウジングカバー13に設けたポンプ吸込口16からのポンプ取扱液は、バルブシート15に設けられた吸込口15aを経て、ピストン室52c内に吸込まれ、次いでバルブシート15の吐出口15bを経てポンプ吐出口18へ吐出される。このように吐出されるポンプ取扱液(自己負荷圧油)の一部は、ハウジングカバー13内の油路13a、ハウジング10内の油路10a、小径ピストン機構44内の油室44aおよび油路44bを通り、先ず傾動関節部48の静圧軸受部へ供給されて、これを潤滑する。その後、この潤滑液は、さらに傾斜調整アーム40内の油路40c、斜板30内の油路30aを通り、斜板30の静圧軸受部(ハウジング摺接部)32a、32bへ供給されて、これを潤滑するように構成されている。
【0008】
なお、この場合、自己負荷圧油は、静圧軸受部32a、32bの一方の凸面すなわちハウジング摺接面34a、34b上に設けた単一溝状の潤滑領域20a、20b(図8)または他方の凹面すなわち斜板摺接面12a、12b上に設けた同じく単一溝状の潤滑領域22a、22b(図9)内へ導入されることにより、静圧軸受作用を発揮する。すなわち、前記斜板30の凸面を、ハウジング10の軸受凹面から離間浮揚し、所定の潤滑を達成する。
【0009】
しかるに、前記従来の斜板潤滑構造においては、ポンプの高速運転領域、特にこの場合、斜板の傾斜角が大きい場合において、斜板の静圧軸受作用が所要状態に達成できない。すなわち、斜板のハウジング軸受部からの離間が所要状態に浮揚バランスされず、このためポンプの運転制御性および効率を所要状態に達成することができなかった。
【0010】
従って、前記高速運転領域においては、吸込側のシリンダ50は、そのピストン52の吸込抵抗が増大して、吸込側から吐出側へ移動した直後のピストン穴52c内の圧力上昇が、吐出側のシリンダ50に比較して、遅延するため、軸受部を構成する斜板30およびハウジング10の両者間の、ばね受部54による押圧力すなわち反力が減少する。
【0011】
しかるに、前記斜板30およびハウジング10の両者間における潤滑油による開離力は、吸込側および吐出側共に、前記潤滑油圧力すなわちポンプ吐出圧力に比例して増大する。これは、潤滑溝20a、20bまたは22a、22bの面積が変動しないからである。このため、前記高速運転領域においては、吐出側のシリンダ50におけるピストン52の反力(以下、吐出側の反力と称する)Fpと、軸受部間における潤滑油による前記開離力(以下、軸受部の開離力と称する)Fsとの間には、不等式Fp<Fsが成立する。この結果、斜板がハウジング軸受部から不当に離間浮揚されるという前記不都合が発生していた。なお、この不都合は、軸受部を異常摩耗することにより、騒音等を誘発して、運転制御性を阻害すると共に、潤滑油のリーク量が増大して、ポンプ効率を低下させることは明らかである。
【0012】
そこで、本発明の目的は、比較的高速で運転される斜板式可変容量ピストンポンプにおいて、吐出流量調整用の斜板を、きわめて円滑に調整することができると共に、低騒音にして高性能および高信頼性のポンプ運転を行うことができる斜板式可変容量ピストンポンプを提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る斜板式可変容量ピストンポンプは、斜板の傾斜角を調整して吐出流量を調整する斜板式可変容量ピストンポンプからなり、前記斜板とこれを支持する固定部材との間の摺動面に、この可変容量ピストンポンプの吐出圧油の一部を供給して潤滑するように構成した斜板式可変容量ピストンポンプにおいて、前記斜板の傾斜角の大小により、前記摺動面に供給する油量を調整する供給油量調整手段を設けたことを特徴とする。
【0014】
この場合、前記供給油量調整手段は、斜板の傾斜角が大きい領域では前記摺動面に供給する油量を制限するように構成すると共に、斜板の傾斜角が小さな領域では前記摺動面に供給する油量を増大するように構成することができる。
【0015】
また、前記供給油量調整手段は、斜板およびこれに固定されたカムレバーの内部に相互に連通する油路を設け、前記カムレバーの一端の凸状球頭部にその油路と連通する油路を内部に設けた小径ピストンを弾性的に押し付けるよう配置し、前記ピストンを可変容量ピストンポンプの吐出圧油の一部を供給する油室内に配置すると共に、前記ピストンを斜板の傾斜角に応じてその軸方向に変位するよう構成し、前記ピストンには常時内部に設けた油路と油室とを連通する絞り通路を設けると共に、前記斜板の傾斜角を小さく設定した際に変位して前記油路と油室とを連通する開口面積の大きな油通路を設けた構成とすれば好適である。
【0016】
【実施例】
次に、本発明に係る斜板式可変容量ピストンポンプの実施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。なお、説明の便宜上、図6ないし図9に示す従来の構成と同一の構成部分には同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0017】
先ず初めに、本発明に係る斜板式可変容量ピストンポンプの構成は、基本的には、前記従来の構成(図6および図7)と同一である。従って、重複するが、理解を容易にするため再び簡単に説明する。
【0018】
図1および図2において、本発明に係る斜板式可変容量ピストンポンプは、基本的には、ハウジング10の内面12に摺接すると共に回転軸14の軸線方向に直角に傾動可能に挿通されるカム状の斜板30と、この斜板30に摺動自在に係合すると共に回転軸14に一体的に結合される複数のピストン52からなるシリンダ50によって構成される。
【0019】
これにより、斜板30を傾動することにより、前記ピストン52のストロークを変更して、ポンプ容量を変更すると共に、このポンプ自己負荷圧油の一部(潤滑油)を用いて、斜板30のハウジング10に対する前記摺接部(静圧軸受部)32a、32bを潤滑する(図8または図9参照)ように構成されている。
【0020】
また、本実施例の斜板式可変容量ピストンポンプにおいては、前記構成において、斜板30のハウジング10に対する前記静圧軸受部32a、32bの潤滑構造(斜板潤滑構造)は、図1および図2において、斜板30に設けた円筒状の凸面34a、34bと、ハウジング10に設けた凹面12a、12bとからなる円筒状の摺接部により形成する。
【0021】
さらに、前記斜板30には、カムレバー60がボルト等の止具61により固定され、このカムレバー60の一端には、凸状球頭部62、62が形成され、さらにこの凸状球頭部62、62には、ロッド64および受け部材66がそれぞれの凹状球面により摺動自在に当接している。
【0022】
なお、前記ロッド64の他端は、小径ピストン65に設けられた凹状球面穴65aにより、摺動自在に支持されている。また、前記受け部材66は、大径ピストン67の一端に設けられた穴部67a内に摺動自在に支持されている。
【0023】
このように構成した本実施例の斜板式可変容量ピストンポンプにおいて、そのポンプ容量は、斜板30の回転軸14の軸線14′に対する傾斜角θを調整することにより調節されるが、この傾斜角θは斜板30に固定された前記カムレバー60を介して調整される。
【0024】
そこで、前記カムレバー60の傾斜角θの調整について説明する。すなわち、斜板30に固定されたカムレバー60は、その一端の凸状球頭部62、62を、ロッド64および受け部材66により、図2において上下方向から支持されている。ロッド64は、他端を小径ピストン65により支持されており、この小径ピストン65は、他端にばね68を当接配置して、これを常にカムレバー60の前記球頭部62、62の方向(図2において上方)へ弾性的に押し付けられている。
【0025】
また、小径ピストン65は、図3に示すように、この小径ピストン65を囲繞保持するカバー部材70の挿通穴70aへ摺動自在に挿通されて、液密に支持されている。そして、この小径ピストン65には、その中央部に油路65bが設けられると共に、前記小径ピストン65が図2に示す状態において下方へ予め定められた所定量(x)移動することにより、油室72へ開口するように構成された穴部65cが、前記油路65bと交差するように設けられている。なお、前記穴部65cの開口端部には、その開口面積を拡大するために、適宜溝部65c′を設けることもできる。
【0026】
さらに、前記油路65bの延長下端部には、絞り通路65dを介して油室72へ連通するように構成されている。すなわち、前記油路65bは、小径ピストン65の位置に拘らず、前記絞り通路65dを介して油室72と連通接続されている。
【0027】
また、油室72へは、ハウジングカバー13に設けたポンプ吐出口18へ吐出されるポンプ取扱液(自己負荷圧油)の一部が、ハウジングカバー13の油路13a、ハウジング10内の油路10a、カバー部材70に設けた油路70bを介して常時供給されている。
【0028】
さらに、油室72内の圧油は、小径ピストン65の絞り通路65dを介して、および小径ピストン65のストローク位置が所定量(x)下方へ移動した後は、穴部65cを介して、それぞれ油路65bへ供給される。さらに、この圧油は、ロッド64内の油路64a、カムレバー60内の油路60a、60bおよび開口部60cを経て、さらに斜板30に設けた油路30aを介して、常時斜板30とハウジング10の軸受部32a、32bの摺動面(斜板30側の円筒凸面34a、34bと、ハウジング10側の対応円筒凹面12a、12b)に供給されている。
【0029】
一方、大径ピストン67は、その一端において受け部材66を支持し、他端は油室74に対向しており、この油室74へは、図示しない制御部分により調整された圧油が供給されるよう構成されている。この場合、前記大径ピストン67の径は、小径ピストン65の径より大きく設定してあるので、小径ピストン65に作用する油室72内の圧力およびばね68の力に対向して、カムレバー60と共に小径ピストン65を、図2において下方へ移動させる。この結果、カムレバー60の駆動軸線14′に対する傾斜角θを減少させることができる。
【0030】
なお、大径ピストン67は、この大径ピストン67を囲繞保持するカバー部材76の挿通穴76aへ摺動自在に挿通されて、液密に支持されている。そして、前記油室74内に所要の制御圧力が作用しない時には、前記挿通穴76aに設けた段差部76bに大径ピストン67の上端部が当接し、この状態で前記傾斜角θの最下値が決まる。
【0031】
このようにして、本発明によれば、前記油室72から小径ピストン65を経て、前記斜板30とハウジング10の軸受部32a、32bの摺動面へ供給される潤滑油は、前記摺動面の潤滑を良好な状態に維持し得ると共に、常時比較的少量の所定量を供給して、摺動面間の微少隙間からポンプのケース内へ排出し得る、潤滑油の適正な供給油量調整手段を構成することができる。
【0032】
従って、前述した構成からなる供給油量調整手段を備えた斜板式可変容量ピストンポンプによれば、比較的高速で運転され、かつ斜板30の傾斜角θが大きいために、吸込み抵抗が増加することによって、斜板30に対するピストン52の反力が低下した場合でも、傾斜角θが大きい状態では、前記斜板30とハウジング10の軸受部32a、32bの摺動面への潤滑油の供給は、小径ピストン65の絞り通路65dを介してのみ供給される。しかも、前記摺動面からは所定量の潤滑油がケース内へ排出されるので、前記絞り通路65dで圧力損失が生じ、前記摺動面の圧力はポンプ吐出圧に比較して低下することから、斜板30の摺動面間の開離力も低減され、斜板30が案内面から浮き上がることはない。
【0033】
また、傾斜角θが比較的小さい状態では、前記摺動面へは、小径ピストン65の絞り通路65dに加え、開口面積が十分に大きな油通路(溝部65c′ないし穴部65c)からも潤滑油(自己負荷圧油)が供給されるので、潤滑油の供給油路中での圧力損失は、無視することができる。すなわち、図4に示すように、斜板30の傾斜角θとこの斜板30に作用する力との関係において、斜板30に作用するピストン52の反力は、特性曲線Iで示される。これに対し、本発明における斜板30とハウジング10の軸受部32a、32bの間における潤滑油による開離力は、図4の特性曲線II(図3に示す構成)および特性曲線III (図3に示す構成において溝部65c′を設けた場合)で示されるように、前記ピストン52の反力に見合って変化する特性となる。しかしながら、従来の技術によれば、前記開離力は、図4の特性曲線IVで示されるように、変化しない。従って、本発明によれば、前記摺動面の圧力は、ポンプ吐出圧力と同等となり、吸込み抵抗が減少したことによるピストンの反力(傾斜角θが大きい状態と比較した場合)の増加に見合った圧力となる。
【0034】
さらに、斜板30とハウジング10の軸受部32a、32bの摺動面へ供給する圧油を得るための、本発明に係る斜板式可変容量ピストンポンプの主ポンプ動作を行うシリンダ50のピストン室52c内の圧力分布を測定した結果、図5に示すように、傾斜角θが小さい時は、実線で示すように高圧分布特性が得られ、また傾斜角θが大きい時は、破線で示すように低圧分布特性が得られた。この結果、斜板の傾斜角を大きくした場合において、軸受部における異常摩耗等の発生を有効に防止することができる。
【0035】
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、その精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が可能である。
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る斜板式可変容量ピストンポンプは、斜板の傾斜角を調整して吐出流量を調整する斜板式可変容量ピストンポンプからなり、前記斜板とこれを支持する固定部材との間の摺動面に、この可変容量ピストンポンプの吐出圧油の一部を供給して潤滑するように構成した斜板式可変容量ピストンポンプにおいて、前記斜板の傾斜角の大小により、前記摺動面に供給する油量を調整する供給油量調整手段を設けた構成としたことにより、比較的高速で運転された場合でも、吐出流量調整用の斜板を、きわめて円滑に調整することができ、安定した運転を達成し得ると共に、低騒音にして高性能および高信頼性のポンプ運転を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る斜板式可変容量ピストンポンプの一実施例を示す要部断面側面図である。
【図2】図1に示す斜板式可変容量ピストンポンプのII−II線断面図である。
【図3】図2に示す小径ピストンの要部拡大断面図である。
【図4】本発明に係る斜板式可変容量ピストンポンプにおける斜板に作用する反力に対する開離力について従来のピストンポンプの開離力と比較表示する特性線図である。
【図5】本発明に係る斜板式可変容量ピストンポンプにおけるシリンダのピストン室内における圧力分布特性を示す特性線図である。
【図6】従来の一般的な斜板式可変容量ピストンポンプの回転軸を通る部分の構成を示す要部断面側面図である。
【図7】図6の VII−VII 線断面図である。
【図8】従来の斜板式可変容量ピストンポンプの斜板における潤滑構造を示す分解斜視図である。
【図9】従来の斜板式可変容量ピストンポンプの斜板における潤滑構造の別の構成例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
10 ハウジング
10a 油路
12a、12b 円筒凹面(摺接面)
13 ハウジングカバー
13a 油路
14 回転軸
14′ (回転軸の)軸線
15 バルブプレート
15a 吸込口
15b 吐出口
16 ポンプ吸込口
18 ポンプ吐出口
30 斜板
30a 油路
32a、32b 摺接部(静圧軸受部)
34a、34b 円筒凸面(摺接面)
36 カム面
50 シリンダ
52 ピストン
52a 摺動関節部
52b シュー
52c ピストン室
54 ばね受部
60 カムレバー
60a、60b 油路
60c 開口部
61 止具
62 凸状球頭部
64 ロッド
65 小径ピストン
65a 凹状球面穴
65b 油路
65c 穴部
65c′ 溝部
65d 絞り通路
66 受け部材
67 大径ピストン
67a 穴部
68 ばね
70 カバー部材
70a 挿通穴
70b 油路
72 油室
74 油室
76 カバー部材
76a 挿通穴
76b 段差部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a swash plate type variable displacement piston pump, and more particularly to a high pressure lubrication method for a variable swash plate support portion, which can achieve noise reduction and improved reliability of a pump used at high speed. The present invention relates to an improvement of a capacity piston pump.
[0002]
[Prior art]
In general, as shown in FIGS. 6 and 7, the swash plate type variable displacement piston pump is basically a cam that is slidably contacted with the inner surface 12 of the housing 10 and is tilted at right angles to the axial direction of the rotary shaft 14. And a cylinder 50 including a plurality of pistons 52 that are slidably engaged with the swash plate 30 and formed integrally with the rotary shaft 14. The swash plate 30 is provided with an adjustment mechanism including an inclination adjustment arm 40 for setting the inclination to a predetermined angle.
[0003]
That is, the rotary shaft 14 is pivotally supported at both ends by bearings 14a and 14b, respectively, and the sliding contact portions 32a and 32b of the swash plate 30 with respect to the housing 10 are formed on the cylindrical convex surfaces 34a and 34b on the swash plate 30 side and on the housing 10 side. Corresponding cylindrical concave surfaces (bearing surfaces) 12a and 12b (see FIGS. 8 and 9) are formed. The cylinder 50 has a plurality of pistons 52 arranged in parallel in the axial direction, and the sliding joint portion 52a has a cam surface (flat surface) of the swash plate 30 through the pressing force of the shoe 52b and the spring receiving portion 54. 36 is slidably engaged on 36.
[0004]
The tilt adjustment arm 40 has one end fixed to the swash plate 30 by a stopper 40a, the central portion pivoted to the housing 10 by a support shaft 40b, and the other end (tilting end) 42 having a small diameter. It is formed as a tilting joint portion 48 that cooperates with the piston mechanism 44 and the large-diameter piston mechanism 46. As a result, the swash plate 30 is configured to be tiltable at a predetermined angle.
[0005]
Therefore, according to such a configuration, by tilting the swash plate 30 by a predetermined angle (see FIG. 7), the stroke of the piston 52 in the piston chamber 52c can be changed to change the pump capacity. In this case, the hydrostatic bearing portion with respect to the sliding contact surface of the tilting joint portion 48 of the adjusting mechanism including the housing sliding contact portions 32a and 32b of the swash plate 30 and the tilt adjusting arm 40 is usually discharged pressure oil ( It is configured to lubricate using part of the self-loading pressure oil.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional swash plate lubrication structure having the above structure still has the following disadvantages.
[0007]
That is, in the conventional swash plate lubrication structure, as described above, the lubrication of the hydrostatic bearing portion with respect to the housing sliding contact surfaces 34a and 34b of the swash plate 30 is generally performed via self-load pressure oil. . That is, in the illustrated examples (FIGS. 6 and 7), the pump handling liquid from the pump suction port 16 provided in the housing cover 13 is caused to flow through the reciprocating motion of the piston 52 provided in the cylinder 50 performing the main pump operation. The air is sucked into the piston chamber 52 c through the suction port 15 a provided in the seat 15, and then discharged to the pump discharge port 18 through the discharge port 15 b of the valve seat 15. Part of the pump handling liquid (self-loading pressure oil) discharged in this way is an oil passage 13a in the housing cover 13, an oil passage 10a in the housing 10, an oil chamber 44a and an oil passage 44b in the small diameter piston mechanism 44. First, it is supplied to the hydrostatic bearing portion of the tilting joint portion 48 to lubricate it. Thereafter, the lubricating liquid further passes through the oil passage 40c in the inclination adjusting arm 40 and the oil passage 30a in the swash plate 30, and is supplied to the static pressure bearing portions (housing sliding contact portions) 32a and 32b of the swash plate 30. It is configured to lubricate this.
[0008]
In this case, the self-load pressure oil is applied to one of the convex surfaces of the hydrostatic bearing portions 32a and 32b, that is, the single groove-like lubricating regions 20a and 20b (FIG. 8) provided on the housing sliding contact surfaces 34a and 34b. By introducing the same into the single groove-like lubrication regions 22a and 22b (FIG. 9) provided on the concave surfaces, that is, the swash plate sliding contact surfaces 12a and 12b, the hydrostatic bearing action is exhibited. That is, the convex surface of the swash plate 30 is levitated away from the bearing concave surface of the housing 10 to achieve predetermined lubrication.
[0009]
However, in the conventional swash plate lubrication structure, the hydrostatic bearing action of the swash plate cannot be achieved in the required state in the high-speed operation region of the pump, particularly in this case, when the inclination angle of the swash plate is large. That is, the separation of the swash plate from the housing bearing portion is not levitated and balanced in the required state, so that the operational controllability and efficiency of the pump cannot be achieved in the required state.
[0010]
Therefore, in the high-speed operation region, the suction cylinder 50 increases the suction resistance of the piston 52, and the pressure increase in the piston hole 52c immediately after moving from the suction side to the discharge side causes the cylinder on the discharge side. Compared with 50, since the delay is caused, the pressing force, that is, the reaction force by the spring receiving portion 54 between the swash plate 30 and the housing 10 constituting the bearing portion is reduced.
[0011]
However, the opening force due to the lubricating oil between both the swash plate 30 and the housing 10 increases in proportion to the lubricating oil pressure, that is, the pump discharge pressure, on both the suction side and the discharge side. This is because the area of the lubricating grooves 20a, 20b or 22a, 22b does not vary. For this reason, in the high-speed operation region, the reaction force of the piston 52 (hereinafter referred to as discharge-side reaction force) Fp in the discharge-side cylinder 50 and the separation force (hereinafter referred to as bearing) due to the lubricating oil between the bearing portions. The inequality Fp <Fs is established with Fs). As a result, the inconvenience that the swash plate is floated and unfairly separated from the housing bearing portion has occurred. It is obvious that this inconvenience causes abnormal wear on the bearing portion, thereby inducing noise and the like, impairing operation controllability, increasing the amount of leakage of lubricating oil, and reducing pump efficiency. .
[0012]
Therefore, an object of the present invention is to enable a swash plate for adjusting a discharge flow rate to be adjusted very smoothly in a swash plate type variable displacement piston pump that is operated at a relatively high speed, and to reduce noise and achieve high performance and high performance. It is an object of the present invention to provide a swash plate type variable displacement piston pump capable of performing reliable pump operation.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a swash plate type variable displacement piston pump according to the present invention comprises a swash plate type variable displacement piston pump that adjusts a discharge flow rate by adjusting an inclination angle of the swash plate, and supports the swash plate and the swash plate. In the swash plate type variable displacement piston pump configured to supply and lubricate a part of the discharge pressure oil of the variable displacement piston pump to the sliding surface between the fixed member and the fixed member, the inclination angle of the swash plate is small or large Thus, a supply oil amount adjusting means for adjusting the amount of oil supplied to the sliding surface is provided.
[0014]
In this case, the supply oil amount adjusting means is configured to limit the amount of oil supplied to the sliding surface in a region where the inclination angle of the swash plate is large, and in the region where the inclination angle of the swash plate is small. The amount of oil supplied to the surface can be increased.
[0015]
The supply oil amount adjusting means includes an oil passage communicating with each other inside a swash plate and a cam lever fixed to the swash plate, and an oil passage communicating with the oil passage at a convex spherical head at one end of the cam lever. Is arranged so as to elastically press a small-diameter piston provided inside, and the piston is arranged in an oil chamber for supplying a part of the discharge pressure oil of the variable displacement piston pump, and the piston is adapted to the inclination angle of the swash plate. The piston is configured to be displaced in the axial direction, and the piston is always provided with a throttle passage that communicates the oil passage provided inside with the oil chamber, and is displaced when the inclination angle of the swash plate is set small. It is preferable that an oil passage having a large opening area for communicating the oil passage and the oil chamber is provided.
[0016]
【Example】
Next, embodiments of a swash plate type variable displacement piston pump according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For convenience of explanation, the same components as those of the conventional configuration shown in FIGS. 6 to 9 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0017]
First, the configuration of the swash plate type variable displacement piston pump according to the present invention is basically the same as the conventional configuration (FIGS. 6 and 7). Therefore, although it overlaps, it demonstrates briefly again for easy understanding.
[0018]
1 and 2, the swash plate type variable displacement piston pump according to the present invention is basically a cam-like shape that is slidably contacted with the inner surface 12 of the housing 10 and that can be tilted at right angles to the axial direction of the rotary shaft 14. And a cylinder 50 including a plurality of pistons 52 that are slidably engaged with the swash plate 30 and are integrally coupled to the rotary shaft 14.
[0019]
Thus, by tilting the swash plate 30, the stroke of the piston 52 is changed to change the pump capacity, and a part of the pump self-loading pressure oil (lubricating oil) is used to The sliding contact portions (hydrostatic bearing portions) 32a and 32b with respect to the housing 10 are configured to be lubricated (see FIG. 8 or FIG. 9).
[0020]
Further, in the swash plate type variable displacement piston pump of the present embodiment, the lubricating structure (swash plate lubricating structure) of the hydrostatic bearing portions 32a and 32b with respect to the housing 10 of the swash plate 30 in the above configuration is shown in FIGS. The cylindrical slidable contact portion is formed by cylindrical convex surfaces 34 a and 34 b provided on the swash plate 30 and concave surfaces 12 a and 12 b provided on the housing 10.
[0021]
Further, a cam lever 60 is fixed to the swash plate 30 with a stopper 61 such as a bolt, and convex spherical heads 62 and 62 are formed at one end of the cam lever 60. 62, a rod 64 and a receiving member 66 are slidably contacted by respective concave spherical surfaces.
[0022]
The other end of the rod 64 is slidably supported by a concave spherical hole 65 a provided in the small diameter piston 65. The receiving member 66 is slidably supported in a hole 67 a provided at one end of the large-diameter piston 67.
[0023]
In the swash plate type variable displacement piston pump of this embodiment configured as described above, the pump capacity is adjusted by adjusting the tilt angle θ of the swash plate 30 with respect to the axis 14 ′ of the rotating shaft 14. θ is adjusted via the cam lever 60 fixed to the swash plate 30.
[0024]
Therefore, adjustment of the inclination angle θ of the cam lever 60 will be described. That is, the cam lever 60 fixed to the swash plate 30 has the convex spherical heads 62 and 62 at one end thereof supported by the rod 64 and the receiving member 66 from above and below in FIG. The other end of the rod 64 is supported by a small-diameter piston 65. The small-diameter piston 65 has a spring 68 in contact with the other end, which is always in the direction of the spherical heads 62, 62 of the cam lever 60 ( It is elastically pressed upward (in FIG. 2).
[0025]
Further, as shown in FIG. 3, the small diameter piston 65 is slidably inserted into the insertion hole 70a of the cover member 70 surrounding and holding the small diameter piston 65, and is supported in a liquid-tight manner. The small-diameter piston 65 is provided with an oil passage 65b at the center thereof, and the small-diameter piston 65 moves downward by a predetermined amount (x) in the state shown in FIG. A hole 65c configured to open to 72 is provided so as to intersect with the oil passage 65b. In addition, in order to enlarge the opening area, the groove part 65c 'can also be suitably provided in the opening edge part of the said hole part 65c.
[0026]
Further, the extended lower end portion of the oil passage 65b is configured to communicate with the oil chamber 72 through a throttle passage 65d. That is, the oil passage 65b is regardless of the position of the small-diameter piston 65 is connected an oil chamber 72 communicating with via the restriction passage 65d.
[0027]
Further, to the oil chamber 72, a part of the pump handling liquid (self-loading pressure oil) discharged to the pump discharge port 18 provided in the housing cover 13 is supplied to the oil passage 13 a of the housing cover 13 and the oil passage in the housing 10. 10a, and is always supplied through an oil passage 70b provided in the cover member 70.
[0028]
Furthermore, the pressure oil in the oil chamber 72 flows through the throttle passage 65d of the small-diameter piston 65 and after the stroke position of the small-diameter piston 65 moves downward by a predetermined amount (x), through the hole 65c. It is supplied to the oil passage 65b. Further, the pressure oil passes through the oil passage 64 a in the rod 64, the oil passages 60 a and 60 b in the cam lever 60, and the opening 60 c, and further through the oil passage 30 a provided in the swash plate 30. The bearings 32a and 32b of the housing 10 are supplied to sliding surfaces (cylindrical convex surfaces 34a and 34b on the swash plate 30 side and corresponding cylindrical concave surfaces 12a and 12b on the housing 10 side).
[0029]
On the other hand, the large-diameter piston 67 supports the receiving member 66 at one end, and the other end faces the oil chamber 74. Pressure oil adjusted by a control portion (not shown) is supplied to the oil chamber 74. It is comprised so that. In this case, the diameter of the large-diameter piston 67 is set larger than the diameter of the small-diameter piston 65, so that the pressure in the oil chamber 72 acting on the small-diameter piston 65 and the force of the spring 68 are opposed to the cam lever 60. The small diameter piston 65 is moved downward in FIG. As a result, the inclination angle θ of the cam lever 60 with respect to the drive axis 14 ′ can be reduced.
[0030]
The large-diameter piston 67 is slidably inserted into an insertion hole 76a of a cover member 76 that surrounds and holds the large-diameter piston 67, and is supported in a liquid-tight manner. When the required control pressure does not act in the oil chamber 74, the upper end portion of the large-diameter piston 67 contacts the stepped portion 76b provided in the insertion hole 76a, and in this state, the lowest value of the inclination angle θ is Determined.
[0031]
Thus, according to the present invention, the lubricating oil supplied from the oil chamber 72 through the small-diameter piston 65 to the sliding surfaces of the swash plate 30 and the bearing portions 32a and 32b of the housing 10 is The proper amount of lubrication oil that can maintain the surface lubrication in good condition and can always supply a relatively small predetermined amount and discharge it into the pump case from the minute gap between the sliding surfaces. Adjustment means can be configured.
[0032]
Therefore, according to the swash plate type variable displacement piston pumps with oil supply amount adjusting means comprising a structure as described above, is operated at a relatively high speed, and to the inclination angle of the swash plate 30 theta is large, the suction resistance is increased As a result, even when the reaction force of the piston 52 against the swash plate 30 is reduced, the supply of lubricating oil to the sliding surfaces of the swash plate 30 and the bearing portions 32a and 32b of the housing 10 is performed in a state where the inclination angle θ is large. It is supplied only through the throttle passage 65d of the small diameter piston 65. In addition, since a predetermined amount of lubricating oil is discharged from the sliding surface into the case, a pressure loss occurs in the throttle passage 65d, and the pressure on the sliding surface decreases compared to the pump discharge pressure. The opening force between the sliding surfaces of the swash plate 30 is also reduced, and the swash plate 30 does not lift from the guide surface.
[0033]
Further, in a state where the inclination angle θ is relatively small, the lubricating oil is also applied to the sliding surface from an oil passage (groove 65c ′ or hole 65c) having a sufficiently large opening area in addition to the throttle passage 65d of the small-diameter piston 65. Since (self-loading pressure oil) is supplied, the pressure loss in the lubricating oil supply oil passage can be ignored. That is, as shown in FIG. 4, the reaction force of the piston 52 acting on the swash plate 30 is represented by a characteristic curve I in the relationship between the inclination angle θ of the swash plate 30 and the force acting on the swash plate 30. On the other hand, the separation force by the lubricating oil between the swash plate 30 and the bearing portions 32a and 32b of the housing 10 in the present invention is represented by the characteristic curve II (configuration shown in FIG. 3) and the characteristic curve III (FIG. 3). As shown in the case of providing the groove portion 65c ′ in the configuration shown in FIG. 6), the characteristic changes in accordance with the reaction force of the piston 52. However, according to the prior art, the opening force does not change as shown by the characteristic curve IV in FIG. Therefore, according to the present invention, the pressure of the sliding surface is equivalent to the pump discharge pressure, which is commensurate with an increase in the reaction force of the piston (when compared with a state where the inclination angle θ is large) due to the reduction of the suction resistance. Pressure.
[0034]
Further, the piston chamber 52c of the cylinder 50 that performs the main pump operation of the swash plate type variable displacement piston pump according to the present invention for obtaining the pressure oil supplied to the sliding surfaces of the swash plate 30 and the bearing portions 32a and 32b of the housing 10. As shown in FIG. 5, when the inclination angle θ is small, high pressure distribution characteristics are obtained as shown by the solid line, and when the inclination angle θ is large, as shown in FIG. Low pressure distribution characteristics were obtained. As a result, when the inclination angle of the swash plate is increased, it is possible to effectively prevent the occurrence of abnormal wear or the like in the bearing portion.
[0035]
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and many design changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, the swash plate type variable displacement piston pump according to the present invention is composed of the swash plate type variable displacement piston pump that adjusts the discharge flow rate by adjusting the inclination angle of the swash plate, and the swash plate and the fixed plate that supports the swash plate. In the swash plate type variable displacement piston pump configured to supply and lubricate a part of the discharge pressure oil of the variable displacement piston pump to the sliding surface between the members, depending on the inclination angle of the swash plate , By providing the supply oil amount adjusting means for adjusting the oil amount supplied to the sliding surface, the swash plate for adjusting the discharge flow rate is adjusted very smoothly even when operated at a relatively high speed. Therefore, stable operation can be achieved, and high-performance and high-reliability pump operation can be realized with low noise.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional side view of an essential part showing an embodiment of a swash plate type variable displacement piston pump according to the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line II-II of the swash plate type variable displacement piston pump shown in FIG.
3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the small-diameter piston shown in FIG.
FIG. 4 is a characteristic diagram for comparison and display of the opening force against the reaction force acting on the swash plate in the swash plate type variable displacement piston pump according to the present invention with the opening force of a conventional piston pump.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a pressure distribution characteristic in a piston chamber of a cylinder in a swash plate type variable displacement piston pump according to the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional side view of an essential part showing a configuration of a portion passing through a rotating shaft of a conventional general swash plate type variable displacement piston pump.
7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG.
FIG. 8 is an exploded perspective view showing a lubricating structure in a swash plate of a conventional swash plate type variable displacement piston pump.
FIG. 9 is an exploded perspective view showing another configuration example of a lubricating structure in a swash plate of a conventional swash plate type variable displacement piston pump.
[Explanation of symbols]
10 Housing 10a Oil path 12a, 12b Cylindrical concave surface (sliding contact surface)
13 Housing cover 13a Oil passage 14 Rotating shaft 14 '(Rotating shaft) axis 15 Valve plate 15a Suction port 15b Discharge port 16 Pump suction port 18 Pump discharge port 30 Swash plate 30a Oil passages 32a, 32b Sliding contact parts (hydrostatic bearings) Part)
34a, 34b Cylindrical convex surface (sliding contact surface)
36 Cam surface 50 Cylinder 52 Piston 52a Sliding joint 52b Shoe 52c Piston chamber 54 Spring receiving portion 60 Cam lever 60a, 60b Oil passage 60c Opening 61 Stopper 62 Convex spherical head 64 Rod 65 Small-diameter piston 65a Concave spherical hole 65b Oil passage 65c Hole portion 65c 'Groove portion 65d Restriction passage 66 Receiving member 67 Large diameter piston 67a Hole portion 68 Spring 70 Cover member 70a Insertion hole 70b Oil passage 72 Oil chamber 74 Oil chamber 76 Cover member 76a Insertion hole 76b Stepped portion

Claims (3)

斜板の傾斜角を調整して吐出流量を調整する斜板式可変容量ピストンポンプからなり、前記斜板とこれを支持する固定部材との間の摺動面に、この可変容量ピストンポンプの吐出圧油の一部を供給して潤滑するように構成した斜板式可変容量ピストンポンプにおいて、前記斜板の傾斜角の大小により、前記摺動面に供給する油量を調整する供給油量調整手段を設けたことを特徴とする斜板式可変容量ピストンポンプ。It consists of a swash plate type variable displacement piston pump that adjusts the discharge flow rate by adjusting the inclination angle of the swash plate, and the discharge pressure of this variable displacement piston pump is placed on the sliding surface between the swash plate and the fixed member that supports it. In the swash plate type variable displacement piston pump configured to supply and lubricate a part of oil, supply oil amount adjusting means for adjusting the amount of oil supplied to the sliding surface according to the inclination angle of the swash plate A swash plate type variable displacement piston pump characterized by being provided. 供給油量調整手段は、斜板の傾斜角が大きい領域では前記摺動面に供給する油量を制限するように構成すると共に、斜板の傾斜角が小さな領域では前記摺動面に供給する油量を増大するように構成してなる請求項1記載の斜板式可変容量ピストンポンプ。The supply oil amount adjusting means is configured to limit the amount of oil supplied to the sliding surface in a region where the inclination angle of the swash plate is large, and to supply the sliding surface in a region where the inclination angle of the swash plate is small. The swash plate type variable displacement piston pump according to claim 1, wherein the swash plate type variable displacement piston pump is configured to increase the amount of oil. 供給油量調整手段は、斜板およびこれに固定されたカムレバーの内部に相互に連通する油路を設け、前記カムレバーの一端の凸状球頭部にその油路と連通する油路を内部に設けた小径ピストンを弾性的に押し付けるよう配置し、前記ピストンを可変容量ピストンポンプの吐出圧油の一部を供給する油室内に配置すると共に、前記ピストンを斜板の傾斜角に応じてその軸方向に変位するよう構成し、前記ピストンには常時内部に設けた油路と油室とを連通する絞り通路を設けると共に、前記斜板の傾斜角を小さく設定した際に変位して前記油路と油室とを連通する開口面積の大きな油通路を設けてなる請求項1または2記載の斜板式可変容量ピストンポンプ。The supply oil amount adjusting means has an oil passage communicating with each other inside the swash plate and a cam lever fixed to the swash plate, and an oil passage communicating with the oil passage is provided inside the convex spherical head at one end of the cam lever. The provided small-diameter piston is disposed so as to be elastically pressed, and the piston is disposed in an oil chamber that supplies a part of the discharge pressure oil of the variable displacement piston pump, and the piston is arranged in accordance with the inclination angle of the swash plate. The piston is provided with a throttle passage that always communicates an oil passage provided in the piston with the oil chamber, and is displaced when the inclination angle of the swash plate is set to be small. The swash plate type variable displacement piston pump according to claim 1 or 2, wherein an oil passage having a large opening area is provided to communicate between the oil chamber and the oil chamber.
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