JPH075256Y2 - 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。油圧回路の駆動源の油圧ポンプとしてアキシャルピ
ストンポンプがある。アキシャルピストンポンプの一種
である斜板式アキシャルピストンポンプとして第５図に
示す構造のものがある。このアキシャルピストンポンプ
はケーシング１とエンドカバー２との間に駆動軸３がベ
アリング４を介して回転可能に支持されている。駆動軸
３のスプライン部５にはケーシング１に固定された弁板
６に対して摺接する状態でシリンダブロック７が駆動軸
３と一体回転可能に支持されている。エンドカバー２に
はその中心を前記駆動軸３に貫通された状態で斜板８が
固定されている。シリンダブロック７には複数のシリン
ダボア９が、駆動軸３と平行に延びる状態でかつその中
心が駆動軸３を中心とした同一円周上に位置する状態に
形成されている。シリンダボア９内にはシュー10aを介
して斜板８に常に押圧されるピストン10が往復動可能に
収容されている。

前記スプライン部５の斜板８寄りには支持部材11が軸方
向に摺動可能かつ一体回転可能に支持されている。シリ
ンダブロック７の中心部には収容部12が形成され、収容
部12には係止リング12aがばね13により斜板８側へ押圧
付勢された状態で収容されている。そして、複数本のピ
ン14がシリンダブロック７を貫通するとともに一端が前
記支持部材11の端面に当接し、他端が係止リング12aに
当接する状態に配設されている。これによりばね13の押
圧力がピン14を介して支持部材11に伝達され、支持部材
11の球面部11aと当接するシューリテーナ15を介して前
記シュー10aが斜板８に押圧されるようになっている。
シューリテーナ15はシュー10aがピストン10の吸入行程
において、オイルの吸入側での管路抵抗により斜板８か
ら引き離される方向への力を受けた際、シュー10aが斜
板８から引き離されるのを抑える役割を果たす。

弁板６には第６図に示すように前記ピストン10の吸入行
程（第５図の左方向への移動）時のシリンダボア９の回
動軌跡と対応する位置と、ピストン10の吐出行程時のシ
リンダボア９の回動軌跡と対応する位置とに、円弧状の
吸入ポート16及び吐出ポート17がそれぞれ形成されてい
る。弁板６のシリンダブロック７側には排出油通路とな
る環状の溝部18が吸入ポート16及び吐出ポート17の外周
に沿って形成され、シリンダブロック７には溝部18とシ
リンダブロック７の外周面に連通する孔19が形成されて
いる。又、ケーシング１には吸入ポート16及び吐出ポー
ト17にそれぞれ連通する吸入通路20及び吐出通路21が形
成されている。

そして、駆動軸３の回転に伴いピストン10が往復動さ
れ、ピストン10が弁板６の吸入ポート16と対応する状態
で移動する際に作動油が吸入通路20及び吸入ポート16を
経てシリンダボア９内に吸入され、ピストン10が吐出ポ
ート17と対応する状態で移動する際に作動油が吐出ポー
ト17及び吐出通路21を経て吐出されるようになってい
る。又、溝部18に漏洩した作動油が孔19を経てケーシン
グ１内に流出するようになっている。

［考案が解決しようとする課題］ ピストン10には斜板８の摺接面に対して垂直方向の荷重
Ｐが作用し、その分力Ｆが駆動軸３の直角方向に作用す
る。これによりシリンダブロック７に対してモーメトＭ
が作用することになり、ピストン10のシリンダボア９か
らの飛びだ出し量が多い下死点近傍で弁板６に対する押
圧力が強くなる。又、シリンダボア９内には吐出圧力に
よりシリンダブロック７を弁板６側へ押し付ける力が作
用し、この押圧力が弁板６とシリンダブロック７間に存
在する油膜による分離力より大きく設定されており、シ
リンダブロック７の弁板６に対する面圧は吸入ポート16
側の吐出ポート17側において強くなる。その結果吐出ポ
ート17の下死点寄りの位置において、シリンダブロック
７の端面の弁板６に対する当たりが最も強くなり、当該
部分における摩擦が大きくなって当該部分で焼付きが生
じ易いという問題がある。

本考案は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、
その目的はシリンダブロックの弁板に対する不均一な当
たりを抑制して、シリンダブロック及び弁板の局部的な
摩耗や焼付きを防止し、ポンプの信頼性を高めることが
できる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駆動軸の回転運動を
直線運動に変換する変換機構の作用により往復動される
ピストンを収容するシリンダボアを複数個形成し、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円弧状の吸入ポート及び吐出ポ
ートを形成し、該弁板のシリンダブロックとの摺動面
に、前記吐出ポートと連通する凹部を吐出ポートの下死
点寄りに形成した。

［作用］ 本考案のアキシャルピストンポンプでは、ピストンが下
死点を過ぎて弁板に形成された凹部と連通する吐出ポー
トと対応する位置に配置されると、当該ピストンが収容
されたシリンダボア内の吐出圧力が凹部に作用し、その
圧力がシリンダブロックを弁板から離間させる方向に作
用する。すなわち、シリンダブロックから弁板に対して
作用する押圧力が最も大きくなる下死点を過ぎた吐出ポ
ート寄りの位置で、シリンダブロックの押圧力に抗する
力が作用することになる。従って、シリンダブロックと
弁板とが局部的に強く当接することが軽減され、両者の
局部的な摩耗や焼付きが抑制される。

［実施例］ 以下、本考案を具体化した一実施例を第１〜４図に従っ
て説明する。この実施例では弁板６の構造が前記従来装
置と異なっており、その他の部分は基本的に同じであ
り、同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略す
る。

第２図に示すように、弁板６には円弧状の吸入ポート16
と吐出ポート17が形成され、吐出ポート17は３個に区画
されている。吸入ポート16及び吐出ポート17の周囲に形
成された溝部18は上死点Dp1、下死点Dp2及びその中間地
点と対応する位置に形成された切り欠き22を介して弁板
６の外周面に連通されている。弁板６のシリンダブロッ
ク７との摺動面には、吐出ポート17の幅より大きな直径
の凹部23が前記吐出ポート17に連通する状態で該吐出ポ
ート17の下死点Dp2寄りに形成さている。又、下死点位
置には吐出ポート17の幅以下の穴24が形成されている。
なお、凹部23及び穴24は、ポンプの吐出圧力、作動油等
に応じて、シリンダブロックの押圧力に十分対向する大
きさ、深さに設定されている。

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10はシュー10aを介して斜板８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10が
シリンダボア９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９が吸入ポート16と対応する位置
を移動する時には、ピストン10が第３図の上部位置から
下部位置に回転移動されながら左方に移動して作動油が
吸入ポート16を経てシリンダボア９内に吸入される。
又、ピストン10が下死点Dp2を過ぎて吐出ポート17と対
応する位置を移動する時には、ピストン10が第３図の下
部位置から上部位置に回転移動されながら右方に移動
し、シリンダボア９内に吸入されていた作動油が吐出ポ
ート17を経て吐出通路21から吐出される。

斜板８からピストン10に対して斜板８の摺接面に対して
垂直方向の荷重Ｐが作用し、その分力Ｆによるモーメン
トＭによりシリンダブロック７は下死点Dp2近傍で弁板
６を最も強く押圧する状態となる。又、シリンダボア９
内の吐出圧力によりシリンダブロック７に対して当該シ
リンダボア９と対応する位置において弁板６側への押圧
力が作用する。一方、弁板６には弁板６とシリンダブロ
ック７との間に存在する油膜圧により弁板６をシリンダ
ブロック７から離間させる方向の力（分離力）が作用す
るが、一般には前記吐出圧力による押圧力が分離力を１
割程度上回るようになっている。吐出圧力は吐出行程に
あるどのシリンダボア９でも同じであるため、シリンダ
ボア内圧力によるシリンダブロック７の弁板６に対する
押圧力は吐出ポート17側で強くなる。その結果、シリン
ダブロック７から弁板６に対して作用する押圧力は下死
点Dp2付近の吐出ポート17側で最も強くなる。

シリンダブロック７の回転により吸入ポート16と対応す
る位置を移動していたシリンダボア９が下死点Dp2を過
ぎて吐出ポート17と対応する位置を通過する場合、シリ
ンダボア９のシリンダポート9aが第２図にＡで示す位
置、すなわち一部が下死点Dp2に形成された穴24に掛か
り一部が吐出ポート17に掛かる状態となると、穴24が吐
出ポート17に連通されるとともに、シリンダブロック７
の端面とも対向する状態となる。この状態では穴24に吐
出圧相当の作動油が供給され、第４図に示すようにシリ
ンダブロック７に対してその押圧力に対抗する力が作用
する。又、シリンダボア９のシリンダポート9aが第２図
にＢで示す位置、すなわち凹部23と対応する状態となる
と、凹部23に吐出圧相当の作動油が供給され、第１図に
示すようにシリンダブロック７に対してその押圧力に対
抗する力が作用する。

すなわち、シリンダブロック７に対して弁板６を押圧す
る方向への力が最も大きく作用する吐出ポート17の下死
点Dp2寄りの部分にその力に抗する力が発生し、シリン
ダブロック７と弁板６との局部的な強い当たりが軽減さ
れ、局部的な摩耗やシリンダブロック７と弁板６との焼
付きが防止される。

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、凹部23や穴24の形状を変更したり、穴24を省略
してもよい。又、前記実施例では斜板８の傾斜角が一定
の定容量形のアキシャルピストンポンプで説明したが、
斜板８の傾斜角が可変のアキシャルピストンポンプに適
用したり、斜板式にアキシャルピストンポンプに限らず
斜軸式のアキシャルピストンポンプに適用してもよい。

［考案の効果］ 以上詳述したように本考案によれば、下死点を過ぎた吐
出ポート付近におけるシリンダブロックと弁板間の分離
力が大きくなり、従来装置と異なり同部におけるシリン
ダブロックと弁板間の局部的な強い当たりが軽減され、
シリンダブロック及び弁板の局部的な摩耗や焼付きが防
止できる。又、弁板に凹部を追加加工するという簡単な
改造で従来装置に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４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I-I線断面図、第２図は第１図
のII-II線断面図、第３図は斜板式アキシャルピストン
ポンプの縦断面図、第４図は作用を示す部分拡大断面
図、第５図は従来のアキシャルピストンポンプの断面
図、第６図は第５図のVI-VI線断面図である。 駆動軸３、弁板６、シリンダブロック７、変換機構を構
成する斜板8,シュー10a,支持部材11,シューリテーナ1
5、シリンダボア９、ピストン10、吸入ポート16、吐出
ポート17、凹部23、穴24、下死点Dp2。

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
   に駆動軸の回転運動を直線運動に変換する変換機構の作
   用により往復動されるピストンを収容するシリンダボア
   を複数個形成し、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円弧状の
   吸入ポート及び吐出ポートを形成し、該弁板のシリンダ
   ブロックとの摺動面に、前記吐出ポートと連通する凹部
   を吐出ポートの下死点寄りに形成したアキシャルピスト
   ンポンプ。