JP4888123B2 - 可変容量形ピストンポンプ・モータ - Google Patents

Description

本発明は、可変容量形ピストンポンプ・モータに関し、さらに詳細には建設機械や一般産業機械の油圧源として用いられるクレイドル斜板式アキシャルピストンポンプ・モータのクレイドル斜板の支持機構に関する。

従来、可変容量形斜板式ピストンポンプ・モータは、斜板を傾転させてその一回転あたりの吐出量を変化させる。また、斜板式可変容量形ピストンポンプ・モータにおいてはその構造上、斜板の傾転支持部にはポンプ（或いはモータ）圧力とピストン断面積の積に相当する荷重が作用するため、その支持部材は高い面圧に耐え、且つ摩耗量が小さくなるようにすることが必要である。さらには、その摺動抵抗を小さくし斜板が滑らかに作用できることが必要であり、斜板式可変容量形ピストンポンプ・モータにおける最大のネック項目であると言える。
そこで、静圧軸受に斜板を浮遊支持する圧力を導く大小のポケットを周方向に併設し、大ポケットを小ポケットよりピストン集中荷重の作用点に近接する位置に形成し、ピストンのストローク方向が異なる二つのポート領域に分けて、第二ポート領域にある大ポケットをこれと同一のポート領域にある第二ポートに連通する圧力導入通路と、前記第二ポート領域にある小ポケットを第一ポート領域にある第一ポートに連通する圧力導入路を備える斜板式ピストンポンプ・モータが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２０５１１９号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている斜板の支持部は、該斜板の圧油溝を複数設けているが、圧油溝への導油のための加工が複雑になりコスト高を招いてしまう問題があった。また、圧油溝による反力を大きくするために、圧油溝を周方向に延長するとシール幅を確保する為に、半円筒滑り軸受を支持する本体部分が大きくなるという問題があった。
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、軽量・安価で耐久性が高い可変容量形ピストンポンプ・モータを提供することを目的とするものである。

前記の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、軸部材とスプラインで結合され該軸部材と同期して回転するシリンダブロックと、
前記シリンダブロックに軸方向に複数本嵌合されたピストンと、
一回転当たりの吐出容量を可変にする斜板と、
を有するピストンポンプ・モータにおいて、
前記斜板の傾転する支点である支持部材として半円筒状の軸受部材を有し、かつそのいずれか一端が軸受部材を支持する本体よりも延長され、前記軸受部材を前記本体に固定するために、少なくとも１個以上の皿小ねじ若しくは、平行ピン、スプリングピンを使用したことを特徴とする。
本発明によれば、本体がブッシュの面積全面を支持する必要がないので本体の軽量化が可能となる。

本発明は寿命を低下させることなく、斜板支持部に相当する本体質量を軽量化することが出来るので、より軽量で、安価なピストンポンプ・モータを提供することが可能になる。さらに、円筒部の切削範囲が小さくなるため加工が容易になる

以下、本発明に係る可変容量形ピストンポンプ・モータにつき好適の実施の形態を挙げ、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る可変容量形ピストンポンプ・モータ１０の概略構成を示す縦断面図である。図１に示すように、可変容量形ピストンポンプ・モータ１０はボディ１１とケース１２が図示しないねじ部材によって本体１３が形成され、前記ボディ１１及びケース１２には、玉軸受１４、ニードル軸受１５により回転自在に支持されたシャフト（軸部材）１６が装着されている。前記シャフト１６には、スプライン１７が形成され、シリンダブロック１８の内周面に形成されたスプライン溝１９と結合されて該シリンダブロック１８がシャフト１６と共に回転する。

前記シリンダブロック１８の回転軸線を中心とする同一円周上には複数個のボア２０が形成され、該ボア２０の内部には複数個のピストン２１が摺動自在に挿入されている。前記ピストン２１の一端部である頭部２２は、前記ボア２０の開口から突出し、シュー２３を介して斜板２４の表面に摺動自在に当接されている。
前記斜板２４は、ボディ１１に結合されたすべり軸受（軸受部材）２５に当接されている。斜板２４には、ばね部材２６の弾発力がニードル軸受２７、シリンダホルダ２８、シューホルダー２９を介して作用している。斜板２４は、すべり軸受２５を摺動することで傾斜角θが変化する。斜板２４は、通常、ばね部材３０の弾発力により傾斜角θが最大となるように背面側端部が付勢されており、ばね部材３０とは反対側に配されたコントロールピストン３１が該ばね部材３０の弾発力の付勢に抗して斜板２４を最小の傾斜角θとなるまで制御動作する。なお、すべり軸受２５は樹脂系及びメタル系（銅合金含む）で成形されている。

コントロールピストン３１はケース１２に穿設されたシリンダ室３２に摺動自在に嵌入され、該コントロールピストン３１の一端部（図１で右端）が球面状に形成されて斜板２４に係合されており、他端部（図１で左端）がシリンダ室３２に連通して形成された穴３７に移動可能に嵌挿されたガイド３８に当接している。ガイド３８はケース１２に形成されたねじ機構によりに移動する調整ボルト３９により軸心方向に移動するようになっている。よって、調整ボルト３９の出入りによりガイド３８を介してコントロールピストン３１が矢印Ｘ方向またはＹ方向に移動して斜板１４の傾斜角を変えてポンプ吐出量を調整するように機能する。参照符号４０はナットを示し、調整ボルト３９の出入りを調整してガイド３８の位置決めをする。

図1に示す可変容量形ピストンポンプ・モータ１０においては、図２に示すように特定の角度範囲Aを有する半円筒状のボディ１１に、Ｂ（ただしB＞A）の角度範囲を有する複数のすべり軸受２５の中央部を皿小ねじ、平行ピン若しくはスプリングピンなどにより固定している。この場合、皿小ねじ、平行ピン若しくはスプリングピンの位置は中央部に限らず、中央部の周辺若しくは片側でもよく、該皿小ねじ、平行ピン若しくはスプリングピンの位置は一個所、複数箇所でもよい。
さらに、すべり軸受２５は予め半円筒状に成形されているが、組み付け後の円筒内径は斜板の円筒半径よりも大きくなるようにして、軸受部材の両端においてオイルクリアランスが確保されているために角度Ａと同等以上の角度において設けられていた本体部分が不要になり、ポンプ・モータの軽量化が可能となる。
図２は、図１のボディ、斜板及びすべり軸受との係合状態に係る概略構造を示す要部断面図である。図３は図２のＣ部の拡大図である。

本発明の実施の可変容量形ピストンポンプ・モータ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作ならびに作用効果について説明する。
可変容量形ピストンポンプ・モータ１０は、シャフト１６が図示しない内燃機関等の原動機により回転されてシリンダブロック１８が回転すると、該シリンダブロック１８の内部をピストン２１が斜板２４でストロークを制御されてボア２０に出入りし、ボア２０から吐出口３５または３６へ交互に圧力流体を吐出し、図示しない油圧機器に圧力流体を供給する。
係る構成の可変容量形ピストンポンプ・モータによれば、ボディ１１に組み付けられた後の軸受部材２５の円筒内径は斜板２４の円筒半径よりも大きくして荷重が作用する部分の両端にオイルクリアランスを形成している。実際に接触する範囲は、荷重中心部分であり限られており、軸受部材２５を支持する本体が全面を支持する必要がない。
よって、寿命を低下させることなく、斜板支持部に相当する本体質量を軽量化することが出来るので、より軽量で、安価なピストンポンプ・モータを提供することが可能になる。さらに、円筒部の切削範囲が小さくなるため加工が容易になる。

本発明の実施の形態に係る可変容量形ピストンポンプ・モータの概略構造を示す略縦断面図である。 図１のボディ、斜板及びすべり軸受との係合状態に係る概略構造を示す要部断面図である。 図２のＣ部の拡大図である。

符号の説明

１０ 可変容量形ピストンポンプ・モータ
１１ ボディ １２ ケース
１３ 本体 １４ 斜板
２５ すべり軸受

Claims (1)

1. 軸部材とスプラインで結合され該軸部材と同期して回転するシリンダブロックと、
   前記シリンダブロックに軸方向に複数本嵌合されたピストンと、
   一回転当たりの吐出容量を可変にする斜板と、
   を有するピストンポンプ・モータにおいて、
   前記斜板の傾転する支点である支持部材として半円筒状の軸受部材を有し、かつそのいずれか一端が軸受部材を支持する本体よりも延長され、前記軸受部材を前記本体固定するために、少なくとも１個以上の皿小ねじ若しくは、平行ピン、スプリングピンを使用したことを特徴とする可変容量形ピストンポンプ・モータ。
   

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