JPH075254Y2 - 可変容量型斜板式アキシャルピストンポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は可変容量型斜板式アキシャルピストンポンプに
関するものである。

［従来の技術］ 制御性に優れ大動力を出すことができるため油圧回路が
建設機械、産業車両、工作機械等に多く使用されてい
る。油圧回路の駆動源としての油圧ポンプの一つとして
斜板式アキシャルピストンポンプがある。斜板式アキシ
ャルピストンポンプは第５図に示すように、駆動軸31と
一体的に回転するシリンダブロック32に複数個のシリン
ダボア33が形成され、シリンダボア33内にピストン34が
往復動可能に収容されている。駆動軸31は斜板35の中心
部に遊挿され、ピストン34はシュー36を介して斜板35と
常に当接する状態に保持されている。シリンダブロック
32の一端には弁板37がシリンダブロック32の端面に対し
て摺動可能な状態で固定され、弁板37には第６図に示す
ように円弧状の吸入ポート38a及び吐出ポート38bが形成
されている。そして、シリンダブロック32が第５図の矢
印方向（第６図の時計方向）に回転されるとピストン34
が往復動され、ピストン34が吸入ポート38aと対応する
状態で第５図の左側へ移動する際に作動油が吸入ポート
38aからシリンダボア33内に吸入され、ピストン34が吐
出ポート38bと対応する状態で右側へ移動する際に作動
油が吐出ポート38bから吐出される。又、可変容量型の
斜板式アキシャルピストンポンプでは第７図に示すよう
に斜板35が一対の軸39a,39bを介してケーシング40のボ
ス部40a,40bに回動可能に支持され、図示しない作動機
構により斜板35の傾斜角θが変更されてピストン34のス
トロークが変更され、ポンプの容量が変更可能になって
いる。

［考案が解決しようとする課題］ ピストン34の往復運動時に斜板35に負荷が加わり、その
負荷が軸39a,39bで担われる。斜板35に作用する負荷は
ピストン34が吸入側に移動する際には小さく、吐出側に
移動する際には大きくなる。そのため、吸入ポート38a
側と対応する位置の軸39aに掛る負荷荷重と、吐出ポー
ト38bと対応する側の軸39bに掛る負荷荷重とは異なり、
可変容量型斜板式アキシャルピストンポンプでは吸入側
の負荷荷重は吐出側の負荷荷重の1/2.5〜1/3となる。と
ころが、従来装置では両軸39a,39bが高負荷側に合わせ
て同じ許容容量となるように構成されていた。そのた
め、軸39aやそれを支持する部分すなわちケーシングの
ボス部40aや斜板35の軸支部の形状が吸入側では必要以
上に大きなものとなりその分重量、コストが高くなるば
かりか、ポンプ全体の形状が大きくなるという問題があ
る。そして、小型の建設機械、産業車両、工作機械など
においては、オイルポンプの取付スペースが非常に制約
される場合が多く、ポンプ全体の形状が大きいとオイル
ポンプを所望の位置にとりつけることができないという
不都合が生じる。

本考案は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、
その目的は形状の小型化、軽量化及び製造コストの低減
を図ることができる可変容量型斜板式アキシャルピスト
ンポンプを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記の目的を達成するため本考案においては、駆動軸と
一体に回転するシリンダブロックに形成された複数個の
シリンダボア内を往復動可能に装備されたピストンを備
え、シリンダブロックの端面に対して摺動可能な状態で
所定位置に固定配置された弁板に吸入ポート及び吐出ポ
ートが形成された可変容量型斜板式アキシャルピストン
ポンプにおいて、ケーシングに対して斜板を回動可能に
支持する一対の軸支部における支軸の径を負荷の小さい
吸入側を小径に負荷の大きい吐出側わ大径に形成した。

［作用］ 本考案のアキシャルピストンポンプでは、斜板を支持す
る軸支部がそれぞれの負荷荷重に対応した容量に形成さ
れているので、低負荷側の軸支部が小型化され、それに
伴いケーシングの形状も小さくなり、全体として軽量と
なる。又、コストも低減される。

［実施例］ 以下、本考案を具体化した一実施例を第１〜３図に従っ
て説明する。第1,2図に示すようにケーシング１の開放
端にエンドカバー２が接合固定され、ケーシング１とエ
ンドカバー２との間には駆動軸３がベアリング4,5を介
して回転可能に支持されている。エンドカバー２の端面
には弁板６が固定され、駆動軸３にはシリンダブロック
７がその端面が弁板６に対して摺動可能な状態で一体回
転可能に嵌着固定されている。シリンダブロック７には
駆動軸３と平行に延びる複数個のシリンダボア８が形成
され、シリンダボア８内にはピストン９がシュー10を介
して斜板11と常に当接する状態で往復動可能に収容され
ている。弁板６にはピストン９が吸入側（第1,2図の左
側）へ移動する際のシリンダボア８の回動軌跡と対応す
る位置及びピストン９が吐出側へ移動する際のシリンダ
ボア８の回動軌跡と対応する位置に円弧状の吸入ポート
6a及び吐出ポート6bがそれぞれ形成されている。又、エ
ンドカバー２には吸入ポート6a及び吐出ポート6bにそれ
ぞれ連通する吸入孔12及び吐出孔13がそれぞれ形成され
ている。

斜板11はケーシング１に嵌着されたすべり軸受14a,14b
に嵌挿された支軸15a,15bを介して回動可能に支持さ
れ、図示しない作動機構により駆動軸３とのなす角度
（傾斜角θ）が変更されるようになっている。軸支部を
構成するすべり軸受14a,14b及び支軸15a,15bは、斜板11
にピストン９の力が作用した際に各すべり軸受14a,14b
及び支軸15a,15bが担う負荷荷重に合わせた容量となる
ように形成されている。すなわち、吸入ポート6aと対応
する側のすべり軸受14a及び支軸15aは、吐出ポート6bと
対応する側のすべり軸受14b及び支軸15bに比較して1/3
〜2/5の容量となるように小型に形成されている。従っ
て、低負荷側のすべり軸受14aが取付けられた部分のケ
ーシング１の厚さは高負荷側のすべり軸受14bが取付け
られ部分よりも薄く形成され、支軸15a,15bが嵌挿され
る斜板11の部分の肉厚も薄く形成されている。

次に前記のように構成された装置の作用を説明する。ア
キシャルピストンポンプが運転されると、駆動軸３の回
転に伴いシリンダブロック７が一体的に回転する。ピス
トン９はシュー10を介して斜板11に常に押圧されている
ため、シリンダブロック７の回転に伴いピストン９がシ
リンダボア８内を往復動しながら駆動軸３の周りを公転
する。シリンダボア８が吸入ポート6aと対応する位置を
移動する時には、ピストン９が第1,2図の左側へ移動さ
れて作動油が吸入ポート6aを経てシリンダボア８内に吸
入される。又、ピストン９が下死点を過ぎて吐出ポート
6bと対応する位置を移動する時には、ピストン９が第1,
2図の右側へ移動され、シリンダボア８内に吸入されて
いた作動油が吐出ポート6bを経て吐出孔13から吐出され
る。ピストン９のストロークは斜板11の傾斜角θにより
規定され、傾斜角θの値が大きくなるほど吸入量及び吐
出量も大きくなる。斜板11は図示しない作動機構により
支軸15a,15bを中心にして回動されることによりその傾
斜角θが変更され、必要に応じて吐出量（吸入量）が変
更される。

斜板11はシュー10を介してピストン９から押圧力を受け
る。この押圧力はピストン９が吸入側へ移動する時には
小さい。しかし、吐出側に移動する時にはピストン９が
負荷に対抗して移動されるため、斜板11に作用する押圧
力はピストン９が吸入側に移動する時に斜板11に作用す
る押圧力に比較して非常に大きくなる。

ここで斜板11にピストン９の力が作用する際、両すべり
軸受14a,14bに作用する力を考えるために簡略化したモ
デルを考えると第３図のようになる。すなわち、高圧側
（吐出ポート6bと対応する側）のピストン９が斜板11を
押す力の合力をＰとすると、合力Ｐは斜板11の中心を外
れたすべり軸受14b側に近い位置に作用する。すべり軸
受14a,14bの反力をRA,RB、合力Ｐの作用する位置とすべ
り軸受14a,14bの距離を1,l2とすると次式が成立す
る。

RA＝（l2/１）×RB そして、１＞l2であるのでRA＜RBとなる。一般的に設
計可能な例では、RB＝（2.5〜３）RAとなり、低負荷側
のすべり軸受14aの容量は高負荷側のすべり軸受14bの容
量に比べて半分以下の容量でよくなる。従って、その分
軸支部を構成するすべり軸受14a、支軸15aあるいはそれ
らが嵌着される部分のケーシング１や斜板11の部分の形
状が小型化でき、アキシャルピストンポンプ全体として
も小型化できる。

なお、本考案は前記実施例に限定されるものではなく、
例えば、第４図に示すように支軸15a,15bを支持する軸
受としてすべり軸受に代えてベアリング16a,16bを使用
してもよい。この場合にも低負荷側のベアリング16aは
高負荷側のベアリング16bに比べて小容量の物が使用で
きる。又、ピストン９の数を５個より多くしてもよい。

［考案の効果］ 以上詳述したように、本考案によれば斜板を支持する軸
支部のうち低負荷側の軸支部を小さくしたので、それに
対応してケーシングの形状全体の縮小化が可能となり、
小型化、軽量化及びコスト低減を図ることができる。
又、ピストンポンプ全体の形状が小型化できるので、小
型の建設機械、産業車両、工作機械等において狭い部分
に対する取付性が良くなる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本考案を具体化した一実施例を示すもので
あって第１図は第２図のＡ−Ａ線断面図、第２図は縦断
面図、第３図は斜板に加わる力の作用を示すモデル図、
第４図は変更例の要部断面図、第５図は斜板式アキシャ
ルピストンポンプの概略図、第６図は弁板の正面図、第
７図は従来の可変容量型斜板式アキシャルピストンポン
プの斜板の支持状態を示す断面図である。 ケーシング１、駆動軸３、弁板６、吸入ポート6a、吐出
ポート6b、シリンダブロック７、シリンダボア８、ピス
トン９、シュー10、斜板11、軸支部を構成するすべり軸
受14a,14b、同じく支軸15a,15b、同じくベアリング16a,
16b。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動軸と一体に回転するシリンダブロック
   に形成された複数個のシリンダボア内を往復動可能に装
   備されたピストンを備え、シリンダブロックの端面に対
   して摺動可能な状態で所定位置に固定配置された弁板に
   吸入ポート及び吐出ポートが形成された可変容量型斜板
   式アキシャルピストンポンプにおいて、ケーシングに対
   して斜板を回動可能に支持する一対の軸支部における支
   軸の径を負荷の小さい吸入側を小径に負荷の大きい吐出
   側を大径に形成した可変容量型斜板式アキシャルピスト
   ンポンプ。