JPH07180653A - 斜板形ピストンポンプモータのシリンダブロック係着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリンダブロックを弁板に押付ける力を強く
せず、しかも回転軸とシリンダブロックのスプライン係
合長さを短くすることなく、シリンダブロックと弁板の
良好な接触状態と潤滑状態を維持し得るコンパクト化可
能な斜板形ピストンポンプモータのシリンダブロック係
着装置を提供する 【構成】 斜板形ピストンポンプモータの回転軸２に形
成されるスプライン３に係着されるシリンダブロックの
係着位置を、該回転軸方向のたわみの軸心線の接線１６
が弁板９の板面に垂直となる位置Ａから該回転軸の長さ
方向に等距離の２点Ｂ、Ｃを含む２箇所とした 【効果】 回転軸のたわみによるシリンダブロックの弁
板に対する傾きを防止でき、潤滑性がよいのでシリンダ
ブロックと弁板の焼付きがなく、スプラインが長いので
その摩耗がなく耐久性が向上する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、斜板形ピストンポンプ
又は斜板形ピストンモータのシリンダブロックと回転軸
との係着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のポンプモータは、図１に
示すように、ケーシングａにスプラインｂを形成した回
転軸ｃを挿通し、該スプラインｂに一方の端面が弁板ｄ
に当接したシリンダブロックｅの中心部を挿通させて１
箇所で係着し、該シリンダブロックｅの他方の端面の前
方に設けた斜板ｆに該シリンダブロックから出没自在の
複数本のピストンｇの頭部をシューｈを介して摺接させ
た構成を備えるを一般とする。該弁板ｄには、通常、２
個の繭形の透孔が形成されており、この透孔を介してピ
ストン室ｉの内部がケーシングａの外部に接続される。
該回転軸ｃの周囲にはガイドｌにより支えられて該シリ
ンダブロックｅをその端面が弁板ｄの板面に当接するよ
うに押圧するばねｍが設けられる。該回転軸ｃがエンジ
ン等により回転されることに伴ってシリンダブロックｅ
が回転されると、該ピストンｇが斜板ｆの傾斜により出
没され、弁板ｄの一方の透孔を介してピストン室ｉに吸
入した流体を他方の透孔から吐出してポンプ作動を行な
い、該弁板ｄの一方の透孔を介して圧力流体がピストン
室ｉに圧入されると、該ピストンｇは斜板ｆの板面に沿
ってシリンダブロックｅと共に回転し、回転軸ｃから回
転力が取出されてモータ作動を行なう。

【０００３】該シューｈは、斜板ｆの板面に垂直な方向
へピストン室ｉ内の流体圧とシリンダブロックの反力に
より押され、この力の回転軸ｃの直角方向成分がピスト
ンｇを介してシリンダブロックｅをその回転軸と直角方
向へ押す。具体的には、その回転軸と直角方向へ押す力
Ｆ1 は、（ピストンｇの断面積）×（ピストン室内の流
体圧）×（ピストンｇの本数）×（ｔａｎα）÷２で表
される。αは、斜板ｆの傾転角である。該シリンダブロ
ックｅは回転軸ｃによって支持されているので、前記回
転軸と直角方向へ押す合力Ｆ1 で回転軸ｃはたわめられ
ることになる。該シリンダブロックｅの端面と弁板ｄの
板面は、その間から流体の漏れが少なくなるように全面
で当接して回転摺動させ、高効率と高圧運転を可能にす
る必要があり、回転軸ｃにたわみが生じても該端面と板
面の間には該端面の傾きによる大きな隙間を生じないよ
うにシリンダブロックｅを保持しておかなければならな
い。該回転軸ｃは前後の２箇所で軸受ｊ、ｊによりケー
シングａに支持されており、その中間の部分が前記回転
軸と直角方向の合力Ｆ1 でたわみ、このたわみに倣って
シリンダブロックｅを傾けるモーメントが発生する。こ
のたわみの影響で該シリンダブロックｅが傾かないよう
に、たわんだ回転軸ｃの軸心線ｋの接線が弁板ｄの板面
に対して垂直な線とほぼ平行になるような回転軸ｃ上の
位置でシリンダブロックと回転軸を係着させている。ま
た、このスプライン係着部に、回転軸ｃと直角方向の力
が作用するようにしている。こうすると、弁板ｄに対す
るシリンダブロックｅの傾きが小さくなり、良好な接触
状況と潤滑状態を保持できることから、このような位置
にシリンダブロックｅをスプライン係着するのが一般的
である。

【０００４】一方、シリンダブロックｅが弁板ｄから離
れないように押し付ける力Ｆ2は、（ピストンｇの断面
積）×（ピストン室内の流体圧）×（高圧側のピストン
の本数）×（１／２）×Ｋ＋（ばねｍの力）で表され、
係数Ｋは０．０３以下のものが多い。

【０００５】回転軸ｃはたわみを少なくするために、で
きるだけ軸径を大きくする必要があり、場合によって
は、回転軸ｃ上のスプラインｂの歯長を、係着に必要と
する以上に長く形成して回転軸ｃの剛性を高めることも
行なわれている。更に、シリンダブロックの端面が弁板
の板面に対して傾いても、そこに大きな隙間が発生する
ことを防止するため、該端面および板面を球状面に形成
することも行なわれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近時、斜板形ピストン
ポンプモータをコンパクトに構成することの要望が多
く、この要望に従った場合、上記のように回転軸ｃのた
わみ軸心線ｋの接線が弁板ｄの板面と垂直になる該軸心
線ｋ上の点に、回転軸ｃとシリンダブロックｅの係着点
を選択できないことがある。この場合、回転軸ｃのスプ
ラインｂの長さをできるだけ短くして、回転軸ｃにたわ
みが発生してもシリンダブロックｅを傾けるモーメント
を小さくし、シリンダブロックｅを弁板ｄに押付ける力
Ｆ2を大きくする対策を採ってシリンダブロックｅが弁
板ｄから傾かないようにすることが考えられるが、該ス
プラインｂの長さを短くすると、その歯面に回転伝達に
伴い作用する面圧が大きくなり、スプラインｂに摩耗が
発生し、Ｆ2を大きくすると、シリンダブロックｅと弁
板ｄは離れにくくなるが、シリンダブロックｅと弁板ｄ
は焼付きやすくなる不都合を生じる。シリンダブロック
の端面と弁板の板面を球状面に形成して該回転軸のたわ
みによるシリンダブロックと弁板の隙間の増大を防止す
ることは、球状面の加工が高価につくので好ましくな
い。

【０００７】本発明は、シリンダブロックを弁板に押付
ける力を強くせず、しかも回転軸とシリンダブロックの
スプライン係合長さを短くすることなく、シリンダブロ
ックと弁板の良好な接触状態と潤滑状態を維持し得るコ
ンパクト化可能な安価な斜板形ピストンポンプモータの
シリンダブロック係着装置を提供することを目的とする
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、スプライン
を形成した回転軸に、一方の端面が弁板に当接したシリ
ンダブロックを挿通させて係着し、該シリンダブロック
の他方の端面の前方に設けた斜板に該シリンダブロック
から出没自在の複数本のピストンの頭部をシューを介し
て摺接させた斜板形ピストンポンプモータに於いて、該
回転軸とシリンダブロックの係着位置を、該回転軸方向
のたわみの軸心線の接線が該弁板の板面に垂直となる位
置から該回転軸の長さ方向に等距離の２点を含む２箇所
とすることにより、上記の目的を達成するようにした。
該２箇所の係着位置の一方は該ピストンの該回転軸と直
角方向の力の合力の作用点の近傍とすることが好まし
い。

【０００９】

【作用】該回転軸が例えばエンジンにより回転されてポ
ンプ作動する場合、該回転軸にスプラインで係着された
シリンダブロックが回転され、その回転に伴いシリンダ
ブロックからピストンが斜板に沿って出没し、その出没
でシリンダ室へ外部から弁板を介して吸入した作動流体
を加圧して再び該弁板を介して外部へ吐出する。該ピス
トンがシリンダブロックへ没入する行程に於いて、流体
の加圧のために斜板の板面に垂直な力が発生し、この力
の該回転軸と直角方向成分により回転軸がたわめられる
ことになる。斜板形ピストンポンプモータをその回転軸
方向の長さを小さく設計してコンパクトに構成する場
合、該回転軸のたわみの軸心線の接線が弁板の板面に垂
直になる位置でシリンダブロックを係着できない場合が
生じ、該シリンダブロックの端面が弁板の板面から傾い
てそこに予定以上の漏れを生じることになるが、シリン
ダブロックを、該回転軸のたわんだ軸心線の接線が該弁
板の板面に垂直となる位置から該回転軸の長さ方向に等
距離の２点を含む２箇所で該回転軸に係着することによ
り、該回転軸にたわみが生じてもシリンダブロックはた
わみのピークの前後に係着されているために該シリンダ
ブロックは一方へ傾かず、その端面と弁板の板面は適正
な接触状態と潤滑状態を維持する。また、この傾きの防
止のためにスプラインを短くする必要がなく、スプライ
ンの係着長さを長く形成することができ、更に、２箇所
でスプラインが係着するため、スプライン歯の面圧を低
くして摩耗を防止することができる。また、シリンダブ
ロックの回転軸心線が該板面に直角になるように、シリ
ンダブロックが回転軸に支持されるので、シリンダブロ
ックと弁板の摺動面を球面状に形成する必要がないの
で、安価に製造できる。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例を別紙図面に基づき説明する
と、図２に於いて符号１は斜板形ピストンポンプモータ
のケーシング、２は該ケーシング１を挿通して軸受１
７、１８により両端側が軸支された回転軸を示す。該回
転軸２の中間部にはスプライン３を形成してそこにシリ
ンダブロック４を挿通して係着する。該シリンダブロッ
ク４は、その円周方向に複数本のシリンダ室６を備えて
おり、各室６にピストン５が出没自在に設けられる。各
ピストン５の球状に形成した頭部５ａは、これに嵌着し
たシュー７を介して斜板８の板面に当接される。該斜板
８はケーシング１に固定したものを示したが、これを適
当な手段により傾転させる構成とすることも可能であ
る。９はケーシング１の後蓋１ａにピン１０で固定した
弁板を示し、これの板面にシリンダブロック４の端面４
ａが当接され、該シリンダブロック４が回転したときシ
リンダ室６と外部の配管１１、１２との間に流体を流通
させるための透孔が該弁板９に形成される。該透孔は通
常は２個の繭形のものが形成されることが多い。該回転
軸２のスプライン３には外周が球面となったガイド１４
を係着し、これでシリンダブロック４を弁板９の板面に
押付けるためのばね１５が保持される。

【００１１】以上の構成は従来のものと略同様であり、
該回転軸２がエンジン等で駆動されてシリンダブロック
４に回転が与えられるときは、ピストン５が圧力流体を
弁板９を介して送り出すポンプ作動を行ない、一方の配
管１２から弁板９を介して圧力流体がシリンダ室６に押
し込まれるときは、ピストン５がシリンダブロック４を
伴って斜板８に沿って回転し、回転軸２が回転するモー
タ作動を行なう。

【００１２】ポンプ作動或はモータ作動を行なうとき、
シリンダ室６内の流体圧力でピストン５が発生する推力
のために、シュー７には弁板９の板面に垂直な力が作用
し、この力の合力は各球状頭部５ａの中心を通る面Ｄに
対して垂直であり、この力の回転軸２の直角方向成分が
上記したようにピストン５を介してシリンダブロック４
をその円周方向へ押し、回転軸２の軸心線１３がたわむ
ことになるが、このたわみによってシリンダブロック４
の後端４ａが弁板９の板面に対して傾くことを防止する
ため、本発明では、たわんだ軸心線１３の接線１６が弁
板９の板面に垂直になる回転軸２の軸心上の位置Ａから
回転軸２の相反する軸方向に等距離Ｌの点Ｂ、Ｃの近傍
に於いてシリンダブロック４を回転軸２のスプライン３
に係着した。点Ｂの係着位置をピストン５の円周方向の
力の合力の作用点の近傍とし、点Ａ、Ｂ間と等距離の点
Ｃを選定し、シリンダブロック４がスプライン３と係合
する範囲に点Ｂ、Ｃが包含されるように係着することが
好ましい。該回転軸２のスプライン３の長さは、Ｂ、Ｃ
間の距離以上にとなるように設けられる。

【００１３】該回転軸２は、上記のようにポンプ或はモ
ータとして作動するとき、たわみを生じるが、シリンダ
ブロック４はたわみのピークを避けた２点Ｂ、Ｃを含む
２箇所にて支持されているから、たわみにより一方向に
傾くことがなく、本来の軸心線に対して略平行に移動す
るようになり、シリンダブロック４の端面と弁板９の板
面との間に傾きにより予定以上の漏れが発生することを
防止でき、該ポンプモータをコンパクトに構成してもこ
れらの点Ｂ、Ｃは存在するのでそこにシリンダブロック
４を係着することができる。またスプライン３の長さを
可能な限り長く形成できるから、回転軸２の剛性を高め
てたわみを少なくし、更にはシリンダブロック４の傾き
がないからその端面と弁板９の板面に球状面を形成しな
くても板面からの大きな漏れを生じやすい高圧用途に適
合させ得られ、スプライン３の歯面の面圧を軽減でき、
その摩耗が減って耐久性が向上する。

【００１４】

【発明の効果】以上のように本発明によるときは、斜板
形ピストンポンプモータのシリンダブロックをスプライ
ンを形成した回転軸に係着する位置を、該回転軸方向の
たわみ軸心線の接線が該弁板の板面に垂直となる中心位
置から該回転軸の長さ方向に等距離の２点を含む２箇所
としたので、該回転軸のたわみによるシリンダブロック
の弁板に対する傾きを防止し得て適正な接触状態と潤滑
状態を維持でき、シリンダブロックを弁板に押付ける力
を増大する必要がないから弁板の焼付きがなく、平坦面
の板面の弁板を使用出来、充分な長さのスプラインでシ
リンダブロックを係着できるので回転軸の摩耗を防止し
て耐久性を向上させ得られ、回転軸の剛性も高めて性能
の良い安価でコンパクトな斜板形ピストンポンプモータ
が得られる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来例の截断側面図

【図２】 本発明の実施例の截断側面図

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 回転軸 ３
スプライン ４ シリンダブロック ４ａ 端面 ５
ピストン ７ シュー ８ 斜板 ９
弁板 １３ 軸心線 １６ 接線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スプラインを形成した回転軸に、一方の
   端面が弁板に当接したシリンダブロックを挿通させて係
   着し、該シリンダブロックの他方の端面の前方に設けた
   斜板に該シリンダブロックから出没自在の複数本のピス
   トンの頭部をシューを介して摺接させた斜板形ピストン
   ポンプモータに於いて、該回転軸とシリンダブロックの
   係着位置を、該回転軸方向のたわみの軸心線の接線が該
   弁板の板面に垂直となる位置から該回転軸の長さ方向に
   等距離の２点を含む２箇所としたことを特徴とする斜板
   形ピストンポンプモータのシリンダブロック係着装置。
2. 【請求項２】 上記２箇所の係着位置の一方は上記ピス
   トンの上記回転軸と直角方向の力の合力の作用点の近傍
   としたことを特徴とする請求項１に記載の斜板形ピスト
   ンポンプモータのシリンダブロック係着装置。