JP4107967B2 - 軸方向ピストンポンプ用サドル軸受ライナー - Google Patents

Description

本発明は可変流軸ピストンポンプに関するものであり、そして特にかかるポンプ用サドル軸受装置（しばしばクレードル軸受装置と呼ばれる）に関するものである。

可変流軸ピストンポンプは、米国特許第３，８６８，８８９号、同第４，７１０，１０７号、同第４，５８１，９８０号、同第４，８９６，５８３号及び同第５，６３０，３５２号等の特許文献から公知である。米国特許第４，８９６，５８３号に開示されているように、サドル又はクレードルの凹面とスオッシュブロックの凸面の間の典型的には二ライナー型摺動軸受装置がある。これらの二つの軸受ライナーは通常、スオッシュブロックか又はサドルに固定されている。さらに、軸受装置は各軸受部分の長手方向縁部に対向する一つ以上の面によって案内される。
米国特許第４，８９６，５８３号

従って、典型的な従来技術の構造では、軸受ライナーをスオッシュブロック又はサドルに組み付ける多数の部品を必要とし、また軸受ライナーの側部に対向する構造体を大幅に機械加工する必要がある。

本発明は、二つの離間したサドル軸受ライナー摺動面がアーチ状を成して設けられ、サドルアーチ状クレードル面と係合するようにされた外面及びスオッシュブロックのアーチ状面と係合するようにされた内面を備えているサドル軸受ライナーを提供する。二つのサドル軸受ライナー部分はサドル軸受ライナー部分と一体の中央部分で橋絡される。それにより、両サドル軸受ライナー面は単一部材片に構成される。

好ましい態様においては、本発明のライナーの中央部分の少なくとも一面は、軸受部分の隣接した面からオフセットされる。従って、中央部分はサドル又はスオッシュブロックと係合してサドル軸受ライナーがサドル及びスオッシュブロック面の間でロックしない即ち極端に斜めにならないようにサドル軸受ライナーを案内する。

別の有益な態様においては、本発明のライナーは、長手方向軸線の周りで回動するのを阻止するようにライナーを配置するためサドルの凹部内に嵌合する突起部を備えている。この突起部は好ましくは、サドルの凹部内へのびてライナーがサドルに対して静止関係となり、ライナーの摺動面がスオッシュブロックに相対するように設けられている。これによりライナーをサドル又はスオッシュブロックに固定するのは不必要となる。

別の好ましい態様においては、突起部は中空にでき、ライナーの摺動面の少なくとも一つに開放する通路を形成する。通路及び摺動面の反対側の突起部はサドルにおける適当な通路から供給される加圧流体と連通する。好ましくは、通路の開放している摺動面はライナーの圧力側にあり、このことは、流体を圧縮しているポンプのピストンと軸線方向に反対側にあることを意味している。従って、流体の加圧膜は、ライナーとスオッシュブロックとの間の摩擦を減少するようにライナーの少なくとも上記側における軸受ライナーの摺動面間に維持される。

本発明の上記の及び他の目的及び利点は以下の詳細な説明から明らかとなる。以下の説明において、本発明の好ましい実施の形態を例示する添付図面が参照される。

図１を参照すると、可変変位軸ピストンポンプ１０はハウジング１２を備え、このハウジング１２はサドル又はクレードル１４を形成し、クレードル１４は二つの軸線方向に離間した二つの凹面１６、１８（図２）を備えている。ポンプ１０はまたスオッシュブロック２０を備え、このスオッシュブロック２０は、凹面１６、１８と係合するようにされた凸面２２、２４を備え、凹面１６、１８と凸面２２、２４との間に本発明のサドル軸受ライナー３０が設けられている。ポンプ１０はまた多数のピストン３２を備え、これらのピストン３２は、手動又は流体力作動型ピストン又は他の装置を用いて制御ピン３８を一側から他側へ動かすことによってスオッシュブロック２０が中心即ち平衡位置から外れて動かされる際に、シリンダ３６を往復動させるようにポンプ軸線３４のまわりに半径方向に配置されている。周知のように、ピストン３２は、スオッシュブロック２０の平坦な面４２に対して摺動するシュー４０及びシュー４０を互いに対してかつ支点ボール４６に対して適位置に維持するシューリテイナー４４を備えている。軸４８はハウジング内にジャーナル軸受けされ、そして周知のようにピストン及びシリンダ組立体を回転する。

図２〜図６を参照すると、ライナー３０は二つの軸受部分５０、５２を備え、これらの軸受部分５０、５２はスオッシュブロック２０の回転軸線に対して軸方向に離間され、スオッシュブロック２０の回転軸線はライナー３０の回転軸線、凹状サドル面１６、１８の軸線及び凸状軸受面２２、２４の軸線と同じ軸線である。ライナー３０の中央部分５４は軸受部分５０、５２の間に位置し、それらの軸受部分と一体に構成されている。ライナー３０は高分子材料であり得る。

軸受部分５０、５２の各々は、それぞれの面１６又は１８と係合する凸状外面５８、６０及びスオッシュブロック２０のそれぞれの凸面２２、２４と係合する凹状内面６２、６４を備えている。中央部分５４は凸状外面６６及び凹状内面６８を備え、また凸状外面６６は凸状外面５８、６０から半径方向にオフセットされ、凹状内面６８は凹状内面６２、６４からオフセットされている。このオフセットにより、ライナー３０の外面に半径方向にのびる棚部７０、７２が形成され、これらの棚部７０、７２はハウジング１２に形成された肩面７４、７６に対向する。面７０、７２、７４、７６はライナー３０の回転軸線に垂直な平面にのび、これら面の相互の嵌合によりサドル面１６、１８とスオッシュブロック２０の間でライナー３０が斜めになる（ロッキングとも呼ばれる）のが防止される。
中央部分５４はまた穴７８を備え、この穴７８を通って軸４８がのびている。

特に図３〜図６を参照すると、突起部８０は軸受部分５０の凸状外面５８から外周方向にのび、サドル面１６における凹部８２に嵌合する。突起部８０は中空であり、ライナー３０の内側において摺動軸受面６２に開放したルーメン８４を形成している。凹部８２内に突起部８０を固定することにより、ライナー３０はハウジング１２に対して回転しないようにされ、それによりライナー３０とスオッシュブロック２０との間に摺動が生じる。従って、面６２、６４は摺動軸受面を構成し、面５８、６０は固定支持面を構成している。

図１を参照すると、加圧流体は、面６２とスオッシュブロック２０との間に注入されるようにハウジング１２における適当な通路を介して凹部８２に導入される。図１及び図７を参照すると、流体は、凸面２２を形成している二つの隆起部２３、２５間のスオッシュブロック２０の切断領域に導入される。こうして、加圧オイルの安定供給は、面２２と面１６の間にオイルの膜を形成するように維持される。面１６と面２２は好ましくは、圧力支持面であるようにポンプの出口（ポンプの圧縮側）の反対側に位置し、このことは、ピストン３２及びシリンダ３６によって発生され、面２２を面６２に向って押圧する正圧に応動することを意味している。ライナーの下方半部において即ち面６４において、この領域におけるピストンは、シリンダ３６へ流体を引くように相対的に真空にし、面６２に対して面２２を圧縮する力は非常に低減される。

本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明したが、多くの変更及び変形は当業者に明らかである。従って、本発明は記載した実施の形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲によって解釈されるべきである。

本発明のサドル軸受ライナーと組合せた軸ピストンポンプの横断面図である。 サドルを示すため部分的に切り欠いたポンプハウジング、ライナー及びスオッシュブロックの展開斜視図である。 外側即ちサドル側から見たライナーの斜視図である。 内側即ちスオッシュブロック側から見たライナーの平面図である。 図４の線５−５の平面から見た横断面図である。 図４の線６−６の平面から見た断面図である。 図２の線７−７の平面から見たスオッシュブロックの長手方向断面図である。 図２の線８−８の平面から見たスオッシュブロックの径方向断面図である。

符号の説明

１０ ポンプ
１２ ハウジング
１４ クレードル
２０ スオッシュブロック
２３、２５ 隆起部
３０ ライナー
３２ ピストン
３６ シリンダ
４０ シュー
４４ シューリテイナー
４６ 支点ボール
５０、５２ 軸受部分
７０、７２ 突起
７４、７６ 肩面
７８ 穴
８０ 突起部
８４ ルーメン

Claims (7)

1. 軸線から離間した一対の凸面をもつスオッシュブロック及びスオッシュブロックの凸面を受ける係合対の軸線から離間した凹面をもつサドルを有し、前記係合凸面と凹面との間に軸受材料を備えた可変変位軸ピストンポンプ用サドル軸受ライナーにおいて、一方の対の係合凹面と凸面の間の軸受材料が他方の対の係合凹面と凸面の間の軸受材料と一体であり、前記軸受材料と同じ材料の中央部分が前記二対の係合凹面と凸面の間にある軸受材料と接合しかつ一体であり、中央部分の外面が前記二対の係合凹面と凸面の間にある軸受材料の隣接した面から円弧状にオフセットされ、前記オフセットした外面が前記軸受けライナーのサドル側に位置し、前記サドルの凹面内に嵌合し、また前記オフセットした外面と前記軸受材料の隣接面との間に少なくとも一つの棚部が形成され、前記棚部がサドルの表面に係合して前記サドルの前記凹面の軸線に対して前記軸受材料の傾斜を防止することを特徴とするサドル軸受ライナー。
2. 前記二つの棚部が前記中央部分の前記軸受材料の各側に一つずつ形成されていることを特徴とする請求項１に記載のサドル軸受ライナー。
3. 前記軸受材料の少なくとも一つの面が前記面から外周方向に突出して前記サドルの凹部に嵌合する突起部を備えており、前記軸受材料がサドルに対して回転しないように固定されていることを特徴とする請求項１に記載のサドル軸受ライナー。
4. 前記突起部が前記軸受材料の凸面から突出していることを特徴とする請求項３に記載のサドル軸受ライナー。
5. 前記突起部が前記軸受材料の凹状摺動面と反対側の前記凸面から突出していることを特徴とする請求項４に記載のサドル軸受ライナー。
6. 前記突起部が中空であり、かつライナーの前記摺動凹面に開いており、摺動凹面がポンプによって発生される正圧に応動することを特徴とする請求項５に記載のサドル軸受ライナー。
7. 前記凹部は加圧流体が導入されることを特徴とする請求項６に記載のサドル軸受ライナー。

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