JPH0552266U - クレイドル型可変容量アキシャルピストンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】クレイドル型ポンプの軸短化による小型化及び
軽量化を図るとともに、製造コストの低廉化をも図る。 【構成】クレイドルガイド１０は凹部１０ａをもち、ス
ラストブッシュ７は凹部１０ａと嵌合する凸部７ａをも
つ樹脂製である。樹脂製のスラストブッシュ７により軸
短化される。スラストブッシュ７は凹部１０ａ及び凸部
７ａにより組付け時に位置決めされ、嵌合によりクレイ
ドルガイド１０に保持されるため、簡易に組付けられ
る。また、クレイドルガイド１０はクレイドル８ａより
も粗面化されているため、スラストブッシュ７は摩擦係
数の差で好適にクレイドルガイド１０に保持される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、産業機械等の油圧回路における高圧用駆動源に用いて好適なクレイ ドル型可変容量アキシャルピストンポンプに関し、詳しくは、ケーシングには円 弧面状のクレイドルガイドが凹設され、斜板には円弧面状のクレイドルが突設さ れ、これらクレイドルガイドとクレイドルとの間に介在されたスラストブッシュ を介して斜板がケーシングに対して揺動可能に支承されてなるクレイドル型可変 容量アキシャルピストンポンプの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のクレイドル型可変容量アキシャルピストンポンプ（以下、単にクレイド ル型ポンプという。）として、特開昭５８−６５９８０号、特開昭６４−３６９ ８６号公報記載のものが知られている。このクレイドル型ポンプは、ケーシング 及びエンドカバーによって形成される密閉空間内に駆動軸が支承されており、駆 動軸には軸心と平行に複数のボアを有するシリンダブロックが嵌合されている。 ケーシングには円弧面状のクレイドルガイドが凹設され、斜板には円弧面状のク レイドルが突設され、これらクレイドルガイドとクレイドルとの間にはスラスト ブッシュが介在されている。斜板はこのスラストブッシュを介してケーシングに 対して揺動可能に支承され、容量可変機構により傾角が決定される。シリンダブ ロックの各ボア内には斜板に回転摺動可能に係留されたシューを介してピストン が斜板の傾角に応じて往復動可能に収納されている。シリンダブロックとエンド カバーとの間にはボアと連通する吸入及び吐出ポートを備えた弁板がエンドカバ ーに固定されており、この弁板の吸入及び吐出ポートを除く部分がシリンダブロ ックのボア開口端を封塞している。そして、エンドカバーには上記吸入及び吐出 ポートとそれぞれ連通する吸入及び吐出口が形成されている。

【０００３】 かかるクレイドル型ポンプでは、駆動軸の回転によりシリンダブロックが回転 し、ボア内をピストンが斜板の傾角に応じて往復動することによりボアに容積変 化を生じさせ、低圧の作動油を吸入口から吸入ポートを経て容積拡大途上のボア に吸入するとともに、高圧の作動油を容積縮小途上のボアから吐出ポートを経て 吐出口で吐出する。このとき、斜板にはピストンからシューを介してスラスト荷 重が作用する。このクレイドル型ポンプでは、斜板がトラニオン型のものと比較 して互いに大きな面積を有するスラストブッシュとクレイドルとの弧面摺動によ り揺動する構成であるため、比較的大きなスラスト荷重が斜板に作用する場合で あっても、そのスラスト荷重を好適に支持し、過大なスラスト荷重にも充分耐え ることが可能である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記公報記載のクレイドル型ポンプにおいては、スラストブッシュと して滑性金属製、例えば銅系金属からなるものを採用している。摺動面に樹脂膜 を施した金属製スラストブッシュを採用することもある。これらの場合、通常、 ケーシング及び斜板は鉄系金属からなり、図７に示すように、スラストブッシュ ９０はケーシングのクレイドルガイド９１に皿小ねじ９２により締着される。そ して、スラストブッシュ９０は、この皿小ねじ９２によりクレイドルガイド９１ に保持されて周方向への移動が防止される。

【０００５】 このため、スラストブッシュ９０は、皿もみ穴によって厚肉化されるばかりで なく、周方向への移動防止のために比較的大きな皿小ねじ９２を採用することか らこの皿もみ穴もより大きなものである必要があり、より厚肉化される。 したがって、このクレイドル型ポンプは、軸長化され、大型化及び大重量化さ れることになる。

【０００６】 また、このクレイドル型ポンプでは、スラストブッシュ９０の組付けに際し、 皿小ねじ９２を要して部品点数の増加を生じることから、またクレイドルガイド ９１とスラストブッシュ９０とを位置決めの後、皿小ねじ９２を皿もみ穴に挿入 し、しかる後に締着する必要があることから、組付けが困難である。 同時に、スラストブッシュ９０は、少なくとも本体が金属製であることから、 容易に加工可能なものでない。一方、かかる従来のクレイドル型ポンプでは、上 記のように金属製であって加工が困難なスラストブッシュ９０を高い真円度の摺 動面９０ａに成形しなければ、摺動面９０ａが斜板のクレイドル（図示せず）と 整合せず、ひいては斜板を好適に揺動させることができない。また、例えかかる 困難な加工を克服し、スラストブッシュ９０の摺動面９０ａを高い真円度で成形 したとしても、ケーシングのクレイドルガイド９１が充分な真円度でなければ、 摺動面９０ａがクレイドルガイド９１の影響を受けてクレイドルと整合しないた め、クレイドルガイド９１も高い真円度で加工しなければならない。

【０００７】 したがって、このクレイドル型ポンプは製造コストも高騰することとなる。 本考案は、クレイドル型ポンプの軸短化による小型化及び軽量化を図るととも に、製造コストの低廉化をも図ることを解決すべき課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案のクレイドル型ポンプは、上記課題を解決するため、前記クレイドルガ イドは凹部をもち、前記スラストブッシュは該凹部と嵌合する凸部をもつ樹脂製 であり、該スラストブッシュは該凹部及び該凸部とにより組付け時に位置決めさ れるとともに該凹部及び該凸部の嵌合により該クレイドルガイドに保持され、か つ該クレイドルガイドは粗面化されているという新規な構成を採用している。

【０００９】 クレイドルガイドの凹部は穴状や溝状で形成することができる。スラストブッ シュの凸部はこのクレイドルガイドの凹部に嵌合される。 スラストブッシュを構成する樹脂としては、直鎖脂肪族ポリアミド（ナイロン ）、共重合系ポリアセタール（ジュラコン）、ＰＴＦＥ等の摺動性及び被削性に 富む樹脂を採用することができる。

【００１０】 クレイドルガイドの粗面化の程度は、スラスト荷重の大きさ、スラストブッシ ュを構成する樹脂等によって適宜選択できる。 スラストブッシュの摺動面には油溝を設けることもできる。

【００１１】

【作用】

本考案のクレイドル型ポンプでは、スラストブッシュは、組付け時にクレイド ルガイドの凹部とスラストブッシュの凸部とによりクレイドルガイドとの間で位 置決めされ、クレイドルに押圧され、凹部及び凸部の嵌合によりクレイドルガイ ドに保持される。このため、スラストブッシュは従来のように皿もみ穴を要しな いので薄肉化される。したがって、このクレイドル型ポンプは、軸短化され、小 型化及び軽量化される。

【００１２】 また、このクレイドル型ポンプでは、スラストブッシュの組付けに際し、従来 のような皿小ねじを要しないため部品点数が削減され、かつ上記のように凹部及 び凸部の嵌合によりスラストブッシュをクレイドルガイドに保持できるため、容 易に組付けられる。 同時に、スラストブッシュは樹脂製であることから、その凸部とともに容易に 型成形によって得られる。一方、このクレイドル型ポンプでは、スラストブッシ ュを高い真円度の摺動面に成形しなくても、またクレイドルガイドを高い真円度 に加工しなくても、ある程度高い精度で板厚を管理し、かつクレイドルを高い真 円度及び密の面粗さに加工していれば、使用によりスラストブッシュがクレイド ルに磨耗されてクレイドルとなじみ、比較的短期間で斜板が好適に揺動可能とな る。

【００１３】 このとき、粗面化されたクレイドルガイドは、クレイドルガイドの摩擦係数を 密の面粗さのクレイドルの摩擦係数より大きくする。このため、スラストブッシ ュがクレイドルガイド側で受ける周方向の摩擦力は、同スラストブッシュがクレ イドル側で受ける周方向の摩擦力よりも大きくなる。このため、クレイドルガイ ドとクレイドルとの間のスラストブッシュは、主として摩擦係数の差により周方 向への移動が防止され、凹部及び凸部の嵌合によりスラストブッシュが簡易に保 持され、従来のように比較的大きな皿小ねじを用いてスラストブッシュを完全に クレイドルガイドに固着しなくても、スラストブッシュは好適にクレイドルガイ ドに保持される。一方、上記クレイドルガイド部の摩擦力によるスラストブッシ ュの周方向への移動の防止は、凹部及び凸部に応力集中が作用するのを緩和する 。

【００１４】 したがって、このクレイドル型ポンプでは、スラストブッシュをクレイドルガ イドに簡易に組付け、かつスラストブッシュ及びクレイドルガイドの加工を簡易 に行い、これにより製造コストを低廉化したとしても、斜板を好適に揺動させる ことができる。

【００１５】

【実施例】

以下、本考案を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。 （実施例１） このクレイドル型ポンプは、図１に示すように、鉄系金属からなるケーシング １及びエンドカバー２によって形成される密閉空間３内に軸受４ａ、４ｂ及び軸 封装置４ｃを介して駆動軸４が支承されており、駆動軸４のスプライン４ｄには 軸心と平行に複数のボア５を有するシリンダブロック６が軸心に沿って変位可能 に嵌合されている。また、ケーシング１には、図２に示すように、シリンダブロ ック６側で駆動軸４を挟んで対称に一対のクレイドルガイド１０が駆動軸４に対 して直角方向に延びる円弧面状に凹設されており、これらクレイドルガイド１０ の中央部にはドリル加工により穴状の凹部１０ａが形成されている。ケーシング １の各クレイドルガイド１０の面粗さは後述する斜板８のクレイドル８ａより粗 く、さほど高精度に加工されていない。

【００１６】 各クレイドルガイド１０にはナイロン製のスラストブッシュ７が保持される。 各スラストブッシュ７はナイロン製であることから、その凸部７ａとともに容易 に型成形によって得られた。また、各スラストブッシュ７は、ある程度高い精度 で板厚が管理されているが、さほど高精度でなく円弧面状の摺動面７ｂが形成さ れている。これらスラストブッシュ７は、組付け時にクレイドルガイド１０の凹 部１０ａとスラストブッシュ７の凸部７ａとによりクレイドルガイド１０との間 で位置決めされ、クレイドル８ａに押圧され、凹部１０ａ及び凸部７ａの嵌合に よりクレイドルガイド１０に保持される。こうして、図３に示すように、クレイ ドルガイド１０に保持されたスラストブッシュ７は、従来のように皿もみ穴を要 しないので薄肉化されている。したがって、このクレイドル型ポンプは、軸短化 され、小型化及び軽量化されている。

【００１７】 また、このクレイドル型ポンプでは、各スラストブッシュ７の組付けに際し、 従来のような皿小ねじを要しないため部品点数が削減され、かつ上記のように凹 部１０ａ及び凸部７ａの嵌合により各スラストブッシュ７を各クレイドルガイド １０に保持できるため、容易に組付けられる。 図１に示すように、高精度に円弧面状のクレイドル８ａが突設され鉄系金属又 はアルミ系金属からなる斜板８は、スラストブッシュ７の摺動面７ｂとクレイド ル８ａとにより支承されている。この斜板８には、回転摺動可能にシュー９が係 留されており、シュー９にはピストン１１が係留され、このピストン１１はシリ ンダブロック６の各ボア５内を往復動可能に収納されている。また、シリンダブ ロック６とエンドカバー２との間にはボア５と連通する吸入及び吐出ポート１２ ａ、１２ｂを備えた弁板１２がエンドカバー２に固定されており、この弁板１２ の吸入及び吐出ポート１２ａ、１２ｂを除く部分がシリンダブロック６のボア開 口端を封塞している。エンドカバー２には上記吸入及び吐出ポート１２ａ、１２ ｂとそれぞれ連通する吸入及び吐出口１３ａ、１３ｂが形成されている。

【００１８】 駆動軸４とシリンダブロック６との間の環状空間２０内にはスペーサ２１、サ ークリップ２２を介して圧縮ばね２３が配設されている。スペーサ２１は圧縮ば ね２３の付勢力によりピン２４を介してピボット２５を軸心に沿って押圧し、ピ ボット２５はシュー９を径方向に摺動可能に係留するシューリテーナ２６と揺動 可能に係留されている。こうして、斜板８は、圧縮ばね２３の付勢力により、ス ペーサ２１、ピン２４、ピボット２５、シューリテーナ２６及びシュー９を介し てケーシング１側に押圧されている。一方、サークリップ２２は同圧縮ばね２３ の付勢力によりシリンダブロック６を斜板８とは逆方向へ押圧している。

【００１９】 また、エンドカバー２におけるピストン１１の下死点側には、斜板８の一端と ケーシング１側から当接する付勢ロッド３１が制御ばね３２を介して装備されて いる。他方、この付勢ロッド３１等と斜板８に対して対称なエンドカバー２には 、外部より制御油が導入される制御シリンダ３３が配設され、この制御シリンダ ３３内には制御油により進退される制御ロッド３４が装備されている。

【００２０】 このクレイドル型ポンプでは、前記従来のクレイドル型ポンプと同様に、駆動 軸４の回転によりスプライン４ｄを介してシリンダブロック６が回転する。この とき、上述のように各スラストブッシュ７を高い真円度の摺動面７ｂに成形して いなくても、また各クレイドルガイド１０を高い真円度に加工していなくても、 ある程度高い精度で板厚を管理し、かつクレイドル８ａを高い真円度及び密の面 粗さに加工していれば、使用によりスラストブッシュ７がクレイドル８ａに磨耗 されてクレイドル８ａとなじみ、比較的短期間で斜板８が好適に揺動可能となる 。

【００２１】 そして、クレイドルガイド１０は低精度の加工であるため、粗い面粗さのクレ イドルガイド１０の摩擦係数μ₁ は、密の面粗さのクレイドル８ａの摩擦係数μ ₂ より大きい。また、図３に示すように、スラストブッシュ７の板厚をｔ、摺動 面７ｂの曲率半径をＲとすれば、ケーシング１のクレイドルガイド１０の曲率半 径は（Ｒ＋ｔ）となる。このため、スラスト荷重をＦとすれば、スラストブッシ ュ７がクレイドルガイド１０側で受ける周方向の摩擦力Ｔ₁ ＝（Ｒ＋ｔ）・μ₁ ・Ｆ、同スラストブッシュ７がクレイドル８ａ側で受ける周方向の摩擦力Ｔ₂ ＝ Ｒ・μ₂ ・Ｆとなり、Ｔ₁ はＴ₂ よりも大きくなる。このため、クレイドルガイ ド１０とクレイドル８ａとの間のスラストブッシュ７は、摩擦係数及び曲率半径 の差により周方向への移動が防止され、凹部１０ａ及び凸部７ａの嵌合によりス ラストブッシュ７が簡易に保持され、従来のように比較的大きな皿小ねじを用い てスラストブッシュ７を完全にクレイドルガイド１０に固着しなくても、スラス トブッシュ７は好適にクレイドルガイド１０に保持される。一方、これら摩擦係 数及び曲率半径の差によるクレイドルガイド１０によるスラストブッシュ７の周 方向への移動の防止は、凹部１０ａ及び凸部７ａに応力集中が作用するのを緩和 する。

【００２２】 したがって、このクレイドル型ポンプでは、スラストブッシュ７をクレイドル ガイド１０に簡易に組付け、かつスラストブッシュ７及びクレイドルガイド１０ の加工を簡易に行い、これにより製造コストを低廉化したとしても、斜板８を好 適に揺動させることができる。 この後、付勢ロッド３１と制御ロッド３４との対向により決定される斜板８の 傾角に応じてボア５内をピストン１１が往復動する。これにより、ボア５は容積 変化を生じ、低圧の作動油を吸入口１３ａから吸入ポート１２ａを経て容積拡大 途上のボア５に吸入するとともに、高圧の作動油を容積縮小途上のボア５から吐 出ポート１２ｂを経て吐出口１３ｂで吐出する。このとき、ピストン１１からシ ュー９を介して大きなスラスト荷重を受ける斜板８は、摺動面７ｂとクレイドル ８ａとの支承により、そのスラスト荷重を好適に支持し、過大なスラスト荷重に も充分耐えることが可能である。 （実施例２） このクレイドル型ポンプでは、図４に示すように、ケーシング１の各クレイド ルガイド１０の両縁部に溝状の凹部１０ｂが形成され、各スラストブッシュ７に は凹部１０ｂとそれぞれ嵌合する凸部７ｃが形成され、これら凹部１０ｂと凸部 ７ｃとの嵌合により各スラストブッシュ７が各クレイドルガイド１０に保持され ている。他の構成は実施例１のものと同一であるため、詳細を省略する。

【００２３】 このクレイドル型ポンプにおいても、実施例１と同様の作用及び効果を奏する ことができる。 （実施例３） このクレイドル型ポンプでは、図５に示すように、スラストブッシュ７の摺動 面７ｂに格子状の油溝７１を形成したものであり該油溝７１は型によって容易に 形成することができる。他の構成は実施例１のものと同一であるため、詳細を省 略する。

【００２４】 このクレイドル型ポンプにおいては、実施例１と同様の作用及び効果を奏する ことができるとともに、ナイロン製のスラストブッシュ７に油溝７１を設けると いう簡易な構成により、スラストブッシュ７がクレイドル８ａ側で受ける周方向 の摩擦力を極めて小さくすることができるため、スラストブッシュ７をより好適 にクレイドルガイド１０に保持し、ひいては斜板８をより好適に揺動させること ができる。 （実施例４） このクレイドル型ポンプでは、図６に示すように、スラストブッシュ７の摺動 面７ｂにスパイラル状の油溝７２を形成したものである。他の構成は実施例１の ものと同一であるため、詳細を省略する。

【００２５】 このクレイドル型ポンプにおいても、実施例３と同様の作用及び効果を奏する ことができる。 なお、上記実施例１〜４では、ケーシング１及び斜板８として鉄系金属からな るものを採用したが、樹脂製のスラストブッシュ７を採用したことにより、少な くとも一方をアルミニウム系金属で構成することができる。この場合には、クレ イドル型ポンプのさらなる軽量化を実現することができる。

【００２６】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案のクレイドル型ポンプでは、クレイドルガイドが 凹部をもち、スラストブッシュがこの凹部と嵌合する凸部をもつ樹脂製であり、 スラストブッシュがこれら凹部及び凸部により組付け時に位置決めされるととも に凹部及び凸部の嵌合によりクレイドルガイドに保持され、かつこのクレイドル ガイドは粗面化されているため、以下のような優れた効果を奏することができる 。 （１）スラストブッシュの薄肉化により軸短化を実現することができ、これによ り、小型化及び軽量化を図ることができる。 （２）樹脂製のスラストブッシュが容易に成形可能であり、このスラストブッシ ュ及び金属製のクレイドルガイドを簡易に加工し、かつスラストブッシュを簡易 にクレイドルガイドに組付けても、斜板を好適に揺動可能に支承することができ る。したがって、製造コストの低廉化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のクレイドル型ポンプの縦断面図であ
る。

【図２】実施例１のクレイドル型ポンプにおける要部斜
視図である。

【図３】実施例１のクレイドル型ポンプにおける要部断
面図である。

【図４】実施例２のクレイドル型ポンプにおける要部断
面図である。

【図５】実施例３のクレイドル型ポンプにおけるスラス
トブッシュの斜視図である。

【図６】実施例４のクレイドル型ポンプにおけるスラス
トブッシュの斜視図である。

【図７】従来のクレイドル型ポンプにおける要部断面図
である。

【符号の説明】

１…ケーシング １０…クレイドルガイド １
０ａ、１０ｂ…凹部 ２…エンドカバー ３…密閉空間 ４
…駆動軸 ５…ボア ２３…圧縮ばね ６
…シリンダブロック ８…斜板 ８ａ…クレイドル ９
…シュー １１…ピストン ２５…ピボット ２
６…シューリテーナ ７…スラストブッシュ ７ｂ…摺動面 ７
ａ、７ｃ…凸部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシング及びエンドカバーによって形成
   される密閉空間内に支承された駆動軸と、該駆動軸の軸
   心方向に複数のボアを有して該駆動軸と共に回転し、圧
   縮ばねにより該軸心に沿って該エンドカバー側に付勢さ
   れるシリンダブロックと、容量可変機構を介して傾角を
   変化させる斜板と、該斜板と回転摺動可能に係留された
   シューを介し、該斜板の該傾角に応じて各該ボア内を往
   復動する複数のピストンと、該圧縮ばねにより該軸心に
   沿って該シリンダブロックとは逆に付勢されるピボット
   と、該ピボットと揺動可能に係留されかつ該シューを径
   方向に摺動可能に係留するシューリテーナとを含み、該
   ケーシングには円弧面状のクレイドルガイドが凹設さ
   れ、該斜板には円弧面状のクレイドルが突設され、該ク
   レイドルガイドと該クレイドルとの間に介在されたスラ
   ストブッシュを介して該斜板が該ケーシングに対して揺
   動可能に支承されてなるクレイドル型可変容量アキシャ
   ルピストンポンプにおいて、 前記クレイドルガイドは凹部をもち、前記スラストブッ
   シュは該凹部と嵌合する凸部をもつ樹脂製であり、該ス
   ラストブッシュは該凹部及び該凸部とにより組付け時に
   位置決めされるとともに該凹部及び該凸部の嵌合により
   該クレイドルガイドに保持され、かつ該クレイドルガイ
   ドはクレイドル円弧面よりも粗面化されていることを特
   徴とするクレイドル型可変容量アキシャルピストンポン
   プ。