JP3859777B2 - 可変容量型ピストンポンプ・モータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変容量型ピストンポンプ・モータに係り、さらに詳細には、特にその斜板を揺動可能に支持する斜板支持部の支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、可変容量型ピストンポンプ・モータは、例えば図１に示すように、斜板１０に対しシュー１２ａを介して摺接している複数のピストン１２が、駆動軸１４の回転によりこの軸周りを前記斜板１０の摺接面１０ｂに沿って回動し、そしてそのピストン行程を順次伸縮することにより、ポンプ・モータ作用を達成するように構成されている。この場合、ポンプ・モータの容量は、前記斜板１０の駆動軸１４に対する傾斜角度を変更することにより調節することができる。なお、図１において、参照符号１２ｂはピストン１２のシリンダを示し、１６ａ、１６ｂは駆動軸１４の軸受をそれぞれ示す。
【０００３】
しかるに、前記斜板１０は、通常では、例えば図２に示すように、中央部に設けられる駆動軸１４の貫通穴１０ａの両側に、２つの平行凸状円筒軸受面２０、２０を有する。そして、この斜板１０は、その摺接面１０ｂ上に負荷されるピストン１２からの反力Ｆを、前記凸状円筒軸受面２０、２０に対向する位置に、軸受部材２２、２２が固定されている支持部２４上の２つの凹状円筒支持面２６、２６で支持されるように構成されている。従って、このような斜板の支持構造によれば、前記斜板１０が容易に所定の揺動を生じるので、前記ポンプ・モータの容量を簡便に所望の値に調節することができる。なお、図２において、参照符号２８、２８は位置決め部材を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の可変容量型ピストンポンプ・モータは、特にその斜板支持構造において、なお以下に述べるような難点を有していた。
【０００５】
すなわち、図６は、前記図２に示す構成における斜板支持構造において、特にその負荷（ピストン反力Ｆ）が、例えば建設機械等におけるような高負荷使用時の状態を示している。しかるに、この場合、斜板１０はピストン１２の反力Ｆで弾性変形する。このため、軸受部材２２、２２の凸状円筒軸受面２０、２０に対する接触軸受面積２２ｂ、２２ｂ′は、軸受部材２２上における、凸状円筒軸受面２０の摺動方向（図１の矢印方向）で、かつ駆動軸貫通穴１０ａに近接する側に沿って延在する２つの狭い幅２２ａ、２２ａ′内の領域に限定されている。
【０００６】
すなわち、このような従来の斜板支持構造においては、装置の高負荷使用時に、軸受部材の接触軸受面積が局所的に限定され、従ってその摩耗が局部的に促進されることから、結果的に、装置全体の信頼性が損なわれると共に、その寿命も低下する等の難点を有していた。
【０００７】
また、前記難点を誘発する原因、すなわち斜板の弾性変形を克服するため、前記斜板の剛性を強化することが提案される。、しかしながら、この場合、反面において、特に可動部の慣性が増大するために、装置が大形化しかつその応答性も低下する等の別の難点を生じる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、高負荷に対しても信頼性に優れかつ高寿命であると共に、簡単に構成することができる可変容量型ピストンポンプ・モータを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る可変容量型ピストンポンプ・モータは、シュー（１２ａ）の回動する摺接面（１２ｂ）と反対側の面で駆動軸貫通穴（１０ａ）の両側に互いに平行な凸状円筒軸受面（２０）を形成した斜板（１０）と、前記各凸状円筒軸受面に一側の面が対向して配置された板状の均等厚みを有する円弧状部材からなる軸受部材（２２）と、２つの凹状円筒支持面（２６）を有し前記各軸受部材の他側の面を該凹状円筒支持面に固定するようにした支持部（２４）と、を備え、さらに前記支持部の凹状円筒支持面と前記軸受部材との間に前記斜板の凸状円筒軸受面の摺動方向に沿い且つ前記駆動軸貫通穴に近接する側に沿ってそれぞれ延在する所定幅の隙間が形成されるように前記支持部の凹状円筒支持面と前記軸受部材の間に介在して前記凹状円筒支持面および前記軸受部材の幅より狭い幅の薄肉部材と、を備えて構成していることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る可変容量型ピストンポンプ・モータにおける、斜板支持構造によれば、装置の高負荷使用時において、図３（ｂ）に示されるように、斜板が、ピストンの反力で駆動軸貫通穴の近傍を底とする略Ｖ字状に弾性変形し、前記斜板の凸状円筒軸受面と接する軸受部材も同様に弾性変形しても、同軸受部材の前記駆動軸貫通穴に近接する側の端部は前記隙間により前記支持部の凹状円筒支持面には当接せず、且つ前記ピストン反力は前記隙間以外の、すなわち、同隙間に隣接した軸受部材を介して前記支持部の凹状円筒支持面へ与えられるようになっており、従って、隙間のない場合に比べ結果として接触軸受面積も増大し、前記軸受部材の端部における局部摩耗を抑制することができる。すなわち、弾性変形しても、軸受部材の前記弾性変形領域に対応する領域、すなわち軸受部材と凹状円筒支持面との間における、凸状円筒軸受面の摺動方向にかつ駆動軸貫通穴に近接する側に沿って延在する所定幅の領域には、前記弾性変形に対して軸受部材の変形を許容する隙間が形成される。
【００１３】
従って、本発明によれば、装置の高負荷使用時には、軸受部材が所要の変形を生じて、その局部摩耗を防止し得るので、装置の信頼性を向上し得ると共に、その耐用寿命も延長することができる。
【００１４】
【実施例】
次に、本発明に係る可変容量型ピストンポンプ・モータの実施例につき、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１、２および６に示す、一般的な構造あるいは従来の構造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。
【００１５】
先ず初めに、本発明に係る可変容量型ピストンポンプ・モータは、その斜板支持構造を含み、前記従来の構造あるいは一般的な構造と基本的に同一である。すなわち、重複するが再び簡単に説明すると、先ず本発明のピストンポンプ・モータ（図１参照）は、斜板１０に摺接する複数のピストン１２が、駆動軸１４の回転により斜板摺接面１０ｂの周りを回動することにより、ポンプ・モータ作用を達成するように構成されている。
【００１６】
また、図２に示す、斜板支持構造は、基本的には前記斜板１０が、その２つの平行凸状円筒軸受面２０に対向する位置に、板状の均等厚みを有する円弧状部材で形成された軸受部材( 以下、単に軸受部材と呼称する )２２が固定された２つの凹状円筒支持面２６を有する支持部２４上に、揺動可能に支持されることにより、前記ポンプ・モータの容量を調節し得るように構成されている。
【００１７】
しかるに、本発明においては、前記構成において、図３の（ａ）〜（ｃ）に示すように、支持部２４の凹状円筒支持面２６、２６と、軸受部材２２、２２との間には、斜板１０の凸状円筒軸受面２０、２０の摺動方向に、かつ駆動軸貫通穴１０ａに近接する側に沿って延在する所定幅の隙間３０、３０′を形成するように構成されている。すなわち、図３に示される実施例においては、支持部２４の凹状円筒支持面２６、２６と、軸受部材２２、２２との間に、それぞれ隙間幅３２ａ、３２ａ′および隙間厚さ３２ｂ、３２ｂ′を有する、所定形状の薄肉部材３２、３２を介在することにより、前記所定の隙間３０、３０′が形成されている。
【００１８】
なお、図３の（ａ）は、ピストンの反力Ｆがゼロまたは極小さい場合の状態を示し、また図３の（ｂ）および（ｃ）は、ピストンの反力Ｆが比較的大きい場合の状態を示している。
【００１９】
従って、このような構成からなる本実施例においては、装置の高負荷使用時に、仮に斜板１０がピストンの反力Ｆで弾性変形しても〔図３の（ｂ）、（ｃ）参照〕、軸受部材２２、２２は、その前記対応隙間３０、３０′を介して、前記斜板１０の弾性変形に対応するように、同様に弾性変形させることができる。すなわち、軸受部材２２、２２は、その凸状円筒軸受面２０、２０との間の接触軸受幅２２ａ、２２ａ′あるいは接触軸受面積２２ｂ、２２ｂ′を、図６に示す従来の場合と比較して、大幅に増大させることができる。
【００２０】
従って、本実施例によれば、軸受部材を、高負荷使用時にもその軸受面圧を可及的に低下させて、その局部摩耗を防止し得るので、装置の信頼性を向上することができると共に、耐用寿命も延長することができる。また、前記実施例によれば、装置全体も、極めて簡単に構成することができる等の利点も有している。
【００２１】
図４および図５は、本発明に係る可変容量型ピストンポンプ・モータにおける斜板支持構造の、別の実施例を示すものである。すなわち、図４および図５に示される実施例は、軸受部材２２、２２と凹状円筒支持面２６、２６との間に、隙間を形成する別の手段を示すものである。
【００２２】
図４において、隙間３４、３４′（あるいは３４″）は、凹状円筒支持面２６の一部を、所定形状（矩形または楔形）に切欠くことにより形成するものである。また、図５において、隙間３６、３６′（あるいは３６″）は、軸受部材２２の一部を、所定形状（矩形または楔形）に切欠くことにより形成するものである。なお、これらの実施例においても、図３に示す先の実施例と同様の作用および効果を発揮させることができることは明らかである。従って、詳細な説明は省略する。
【００２３】
なお、本発明においては、軸受部材の凸状円筒軸受面に対する前記接触軸受面積内に、その摩擦抵抗を低減すべく、ピストンポンプ・モータの高圧油を導入する構造と併用してもよい。
【００２４】
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。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る本発明の可変容量型ピストンポンプ・モータは、
シュー（１２ａ）の回動する摺接面（１２ｂ）と反対側の面で駆動軸貫通穴（１０ａ）の両側に互いに平行な凸状円筒軸受面（２０）を形成した斜板（１０）と、前記各凸状円筒軸受面に一側の面が対向して配置された板状の均等厚みを有する円弧状部材からなる軸受部材（２２）と、２つの凹状円筒支持面（２６）を有し前記各軸受部材の他側の面を該凹状円筒支持面に固定するようにした支持部（２４）と、を備え、さらに前記支持部の凹状円筒支持面と前記軸受部材との間に前記斜板の凸状円筒軸受面の摺動方向に沿い且つ前記駆動軸貫通穴に近接する側に沿ってそれぞれ延在する所定幅の隙間が形成されるように前記支持部の凹状円筒支持面と前記軸受部材の間に介在して前記凹状円筒支持面および前記軸受部材の幅より狭い幅の薄肉部材と、を備えて構成しているので、
装置の高負荷使用時におけるピストンの反力によって、前記斜板が前記駆動軸貫通穴近傍を底とする略Ｖ字状に弾性変形し、前記斜板の凸状円筒軸受面と接する軸受部材も同様に弾性変形しても、同軸受部材の前記駆動軸貫通穴に近接する側の端部は前記隙間により前記支持部の凹状円筒支持面には当接せず、且つ前記ピストン反力は前記隙間以外の、すなわち、同隙間に隣接した軸受部材を介して前記支持部の凹状円筒支持面へ与えられるようになっており、従って、結果として接触軸受面積も増大し、前記軸受部材の端部における局部摩耗を抑制することができ、高負荷に対しても信頼性に優れかつ高寿命であると共に、簡単な構成からなる可変容量型ピストンポンプ・モータを容易に提供することができるという効果を奏する。
また、前記板状の均等厚みを有する円弧状部材で形成された軸受部材は、均等厚みの板素材を直接円弧状に成形することができるので従来に比し品質、加工性とも格段に向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的な可変容量型ピストンポンプ・モータの全体的構成を示す要部断面図である。
【図２】図１に示すピストンポンプ・モータにおける通常の斜板支持構造を示す分解斜視図である。
【図３】本発明に係る可変容量型ピストンポンプ・モータにおける斜板支持構造の一実施例を示し、（ａ）はゼロまたは軽負荷時の側面図であり、（ｂ）および（ｃ）は高負荷時の側面図および平面図である。
【図４】本発明に係る可変容量型ピストンポンプ・モータにおける斜板支持構造の別の実施例を示す側面図である。
【図５】本発明に係る可変容量型ピストンポンプ・モータにおける斜板支持構造のさらに別の実施例を示す側面図である。
【図６】従来の斜板支持構造の高負荷時における状態を示し、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は平面図である。
【符号の説明】
１０ 斜板
１０ａ 駆動軸貫通穴
１０ｂ 斜板摺接面
１２ ピストン
１２ａ シュー
１２ｂ シリンダ
１４ 駆動軸
１６ 軸受
２０ 凸状円筒軸受面
２２ 軸受部材
２２ａ、２２ａ′ 接触軸受幅
２２ｂ、２２ｂ′ 接触軸受面積
２４ 支持部
２６ 凹状円筒支持面
３０、３０′ 隙間
３２ 薄肉部材
３２ａ、３２ａ′ 隙間幅
３２ｂ、３２ｂ′ 隙間厚さ
３４、３４′、３４″ 隙間
３６、３６′、３６″ 隙間

Claims (1)

1. 可変容量型ピストンポンプ・モータにおいて、
   シュー（１２ａ）の回動する摺接面（１２ｂ）と反対側の面で駆動軸貫通穴（１０ａ）の両側に互いに平行な凸状円筒軸受面（２０）を形成した斜板（１０）と、
   前記各凸状円筒軸受面に一側の面が対向して配置された板状の均等厚みを有する円弧状部材からなる軸受部材（２２）と、
   ２つの凹状円筒支持面（２６）を有し前記各軸受部材の他側の面を該凹状円筒支持面に固定するようにした支持部（２４）と、
   を備え、さらに
   前記支持部の凹状円筒支持面と前記軸受部材との間に前記斜板の凸状円筒軸受面の摺動方向に沿い且つ前記駆動軸貫通穴に近接する側に沿ってそれぞれ延在する所定幅の隙間が形成されるように前記支持部の凹状円筒支持面と前記軸受部材の間に介在して前記凹状円筒支持面および前記軸受部材の幅より狭い幅の薄肉部材と、を備えて構成していることを特徴とする可変容量型ピストンポンプ・モータ。

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