JPH08334081A - 可変容量型ピストンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単な構成により、クレイドルと同クレイドル
が摺接される部材との摺接磨耗や焼き付き等を防止する
ことができる可変容量型ピストンポンプを提供するこ
と。 【構成】 ピストン５を収容するシリンダボア４αは、
回転軸３と一体的に回転されるシリンダブロック４に形
成されている。前記ピストン５のストロークをその傾角
により規定するクレイドル７は、ハウジング１に形成さ
れたクレイドルガイド１αにより摺接支持されている。
このクレイドル７の傾角を調整することにより吐出容量
が変更される。そして、同クレイドル７のクレイドルガ
イド１αとの摺接面にはフッ素樹脂コーティング２１が
施されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クレイドルの傾角を調
整することにより吐出容量を変更可能な可変容量型ピス
トンポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、油圧回路の油圧発生源に用いら
れる可変容量型ピストンポンプとして、クレイドル型ポ
ンプ（以下、単にポンプとする）が存在する。同ポンプ
においては、ピストンを収容するシリンダブロックが、
回転軸と共に一体的に回転される。クレイドルはクレイ
ドルガイドにより傾動可能に摺接支持されており、前記
ピストンはその一端部に連結されたシューを介して前記
クレイドルに押接されている。従って、同ピストンは、
回転軸の回転に伴いクレイドルの傾角に応じて規定され
たストロークを往復動されて、ポンプ作用を奏するよう
になっている。そして、このピストンストローク、つま
り、ポンプの吐出容量は、前記クレイドルの傾角を調整
することにより変更される。

【０００３】ところが、例えば、アルミニウム材（アル
ミニウム合金を含む）よりなるクレイドルを、同じくア
ルミニウム材よりなるクレイドルガイドに直接的に摺接
支持させる構成では、両者の摺接磨耗や焼き付き等の問
題が生じる。このため、従来は、クレイドルとクレイド
ルガイドとの間に合成樹脂製のスラストブッシュを介在
させていた。

【０００４】同様に、ピストンのシューとクレイドルと
の間においても、摺接磨耗や焼き付き等の防止のため、
スラストプレートを介在させていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術においては、次のような問題を生じていた。 スラストブッシュ及び同スラストブッシュをクレイド
ルガイドに固定するための固定ネジ等により部品点数が
増加されて、ポンプのコストアップの要因となってい
た。また、スラストプレートについても同様な問題が生
じていた。 クレイドルとスラストブッシュとの間に潤滑油を導く
ため、従来は、スラストブッシュの表面に油溝を形成し
ていた。このために、スラストブッシュとなる合成樹脂
製の板材に切削加工を施すか、或いは成形時に溝を一体
成形する等の専用の加工が必要であった。従って、スラ
ストブッシュの加工費が嵩み、これもコストアップの要
因となっていた。

【０００６】本発明の目的は、簡単な構成により、クレ
イドルと同クレイドルが摺接される部材との摺接磨耗や
焼き付き等を防止することができる可変容量型ピストン
ポンプを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明では、クレイドル或いは同クレイドル
が摺接される部材の少なくとも一方の摺接面にコーティ
ングが施された可変容量型ピストンポンプである。

【０００８】請求項２の発明では、前記クレイドルが摺
接される部材はクレイドルガイドである。請求項３の発
明では、クレイドル或いはクレイドルガイドの摺接面に
は、潤滑油を導入するための油溝を設けたものである。

【０００９】請求項４の発明では、前記コーティング
は、油溝が形成された側に施されたものである。請求項
５の発明では、前記ピストンはその一端部に連結された
シューを介してクレイドルに摺接されており、同シュー
が前記クレイドルに摺接される部材である。

【００１０】請求項６の発明では、前記コーティングは
フッ素樹脂よりなるものである。

【００１１】

【作用】上記構成の請求項１の発明においては、クレイ
ドル或いは同クレイドルが摺接される部材の少なくとも
一方にコーティングが施されている。従って、同クレイ
ドルとの摺接に起因した両者の磨耗や焼き付き等を防止
できる。

【００１２】請求項２の発明においては、クレイドル或
いはクレイドルガイドにコーティングを施すことによ
り、両者の摺接磨耗や焼き付きを防止できる。請求項３
の発明においては、潤滑油がクレイドルとクレイドルガ
イドとの間に導入されることにより、両者間の潤滑性が
向上される。

【００１３】請求項４の発明においては、油溝のエッジ
によりコーティングが掻き削られることがない。請求項
５の発明においては、クレイドル或いは同クレイドルに
摺接されるピストンのシュー側の少なくとも一方にコー
ティングが施されている。従って、同シューの摺接に起
因した両者の磨耗や焼き付き等を防止できる。

【００１４】請求項６の発明においては、フッ素樹脂よ
りなるコーティングにより、クレイドルとクレイドルガ
イドとの摺接抵抗を小さくできる。従って、両者の焼き
付きや融着に対する裕度が上がり、耐久性がさらに向上
される。また、クレイドルとシューとの間においても同
様な作用を奏する。

【００１５】

【実施例】以下に、本発明を具体化した一実施例につい
て説明する。図１に示すように、アルミニウム材（アル
ミニウム合金を含む）よりなるフロントハウジング１に
は、同じくアルミニウム材よりなるリヤハウジング２が
接合固定されている。回転軸３は両ハウジング１、２の
端壁間に回転可能に支持されており、同回転軸３上には
シリンダブロック４が相対回転不能に支持されている。
シリンダボア４αは前記シリンダブロック４において、
回転軸３の周りに複数形成され、同シリンダボア４α内
にはそれぞれピストン５が収容されている。

【００１６】そして、前記シリンダブロック４が回転軸
３と一体回転されることにより、シリンダボア４αがバ
ルブプレート６上の円弧状をなす吸入ポート６α及び吐
出ポート６βと交互に接続される。

【００１７】円筒面状をなすクレイドルガイド１αは、
前記フロントハウジング１内の端壁面に凹設されてい
る。アルミニウム材よりなるクレイドル（斜板）７は、
前記ハウジング１、２内に配置されている。図２及び図
４に示すように、クレイドル７にはクレイドルガイド１
αと同じ曲率の摺接面７αが形成されている。そして、
前記クレイドル７はその摺接面７αを以て、クレイドル
ガイド１αに傾動可能に摺接支持されている。なお、７
γは回転軸３が挿通される貫通孔である。

【００１８】押圧バネ８は、シリンダブロック４をクレ
イドル７側に付勢している。これにより回転軸３の周り
においてリテーナ９に係留された、アルミニウム材より
なる複数のシュー１０が、それぞれシリンダボア４α内
の油圧及びピストン５を介してクレイドル７の後面に押
接されると共に、同クレイドル７の摺接面７αがクレイ
ドルガイド１αに押接される。従って、同シュー１０に
嵌合連結された前記ピストン５は、回転軸３の回転に伴
ってクレイドル７の傾角に応じたストロークで往復動さ
れる。

【００１９】コントロールシリンダ１１はリヤハウジン
グ２に片持ち支持されており、同コントロールシリンダ
１１内にはコントロールピストン１２が収容されてい
る。同コントロールピストン１２の前端にはシュー１３
が嵌合連結されており、同シュー１３はコントロールシ
リンダ１１内に供給される作動油の油圧力によりクレイ
ドル７の上部に一体的に突設されたアーム部７βの後面
に押接されている。また、押圧バネ１４はアーム部７β
とフロントハウジング１との間に介在されている。そし
て、前記コントロールシリンダ１１内に供給される油圧
力と押圧バネ１４のバネ力とのアーム部７βを介した力
関係によってクレイドル７の傾角が決定される。

【００２０】流量制御機構１５はリヤハウジング２の上
部に設けられ、コントロールシリンダ１１内への作動油
の流入を制御する。すなわち、同流量制御機構１５が有
するスプール１６は、吐出油路２５における絞り２６の
上流側の油圧力と、同絞り２６の下流側の油圧力及び押
圧バネ１７のバネ力との力関係により、前記コントロー
ルシリンダ１１と吐出油路２５との間の連通を開放・閉
鎖する。

【００２１】さて、本実施例においては、図２、図３及
び図４の拡大円Ａ，Ｂ中に示すように、前記クレイドル
７におけるクレイドルガイド１αとの摺接面７α及びシ
ュー１０と摺接される後面に、フッ素樹脂コーティング
２１、２２が吹き付け塗装等により施されている。同コ
ーティング２１、２２のフッ素樹脂としては、ＥＴＦＥ
（エチレンとテトラフロオロエチレンとの共重合体）が
使用されている。

【００２２】また、図２及び図４に示すように、油溝２
３は前記クレイドル７の摺接面７αにおいて、格子状に
切削形成されている。なお、前記コーティング２１はこ
の油溝２３を切削形成した後に施されており、同油溝２
３の内部においてもコーティング２１が行き渡ってい
る。

【００２３】次に、本実施例の作用について説明する。
さて、回転軸３の回転にともない、ピストン５がクレイ
ドル７の傾角に応じたストロークで往復動される。この
往復動により、ピストン５が吐出ポート６βに対向した
時には作動油の吐出が行われ、吸入ポート６αに対向し
たときには作動油の吸入が行われる。吐出ポート６βか
ら吐出された作動油は吐出油路２５を介して、図示しな
い外部油圧機器に送出される。

【００２４】ここで、回転軸３の回転数の変化等によっ
て吐出ポート６βからの作動油の吐出量が変動される
と、絞り２６の前後の油圧差が大きくなる。そして、絞
り２６前後の油圧差が押圧バネ１７のばね力よりも大き
くなると、スプール１６が図１の右方向へ押され、コン
トロールシリンダ１１と吐出油路２５とが連通される。
従って、吐出油路２５内の作動油がコントロールシリン
ダ１１内に導入され、コントロールピストン１２が同シ
リンダ１１内から突出されようとする。逆に、押圧バネ
１７のバネ力が相対的に強くなると、スプール１６が図
１の左方に移動され、コントロールシリンダ１１内への
作動油の供給が停止される。このため、押圧バネ１４の
バネ力がコントロールピストン１２の突出力に対して相
対的に強くなり、クレイドル７が最大傾角側に付勢され
る。このコントロールピストン１２の突出力と押圧バネ
１４とのアーム部７βを介した力関係により、クレイド
ル７の傾角が決定される。このようにピストン５のスト
ロークを調節することにより、作動油吐出量が回転数に
関係なく定量制御される。

【００２５】上記構成の本実施例においては、次のよう
な効果を奏する。 容量変更動作の際に、同クレイドル７の摺接面７αと
クレイドルガイド１αとが摺接される。しかし、クレイ
ドル７の摺接面７αにはフッ素樹脂よりなるコーティン
グ２１が施されている。従って、両者１α、７の磨耗や
焼き付き等を防止することができる。このようにクレイ
ドル７の摺接面７αにコーティング２１を施すのみの簡
単な構成で良いため、従来必要であったスラストブッシ
ュを廃止してポンプのコストアップを抑えることができ
る。 クレイドル７におけるシュー１０との摺接面において
もフッ素樹脂コーティング２２がなされ、両者７、１０
の摺接磨耗や焼き付き等が防止される。従って、従来必
要であったスラストプレートを廃止してポンプのコスト
アップを抑えることができる。 クレイドル７の摺接面７αには油溝２３が形成されて
いる。そして、ピストン５内やハウジング２等に形成さ
れた油路１９を介してハウジング１、２内に導入された
作動油が、同油溝２３内に導入され、クレイドル７とク
レイドルガイド１αとの間の潤滑性が向上される。従っ
て、スムーズな容量変更動作を行い得ると共に、前記摺
接磨耗や焼き付き等を防止するのに効果的となる。 前記クレイドル７とクレイドルガイド１αとの間のコ
ーティング２１は、油溝２３が形成された側（クレイド
ル７の摺接面７α）に施されている。従って、クレイド
ル７の傾動にともない、油溝２３のエッジによりコーテ
ィング２１が掻き削られるおそれがないため、同コーテ
ィング２１の耐久性が向上される。 前記フッ素樹脂コーティング２１は、クレイドル７に
油溝２３を切削形成した後に施され、同油溝２３内にも
コーティング２１が行き渡っている。従って、同油溝２
３のエッジ部も角部処理されることになるため、同エッ
ジ部によりクレイドルガイド１αの表面が掻き削られる
ことを防止できる。 クレイドル７及びハウジング１、２は軽量なアルミニ
ウム材よりなる。従って、ポンプ全体の軽量化に貢献さ
れる。

【００２６】なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲
で、以下の態様でも実施できる。 （１）図５に示すように、クレイドルガイド１α側にコ
ーティング２１を施すこと。この場合、油溝２３もクレ
イドルガイド１α側に形成すると、前述したように、油
溝２３のエッジによりコーティング２１が掻き削られる
ことはない。さらに、油溝２３を形成した後に、コーテ
ィング２１を施すことにより、油溝２３のエッジ部の角
部処理がなされ、クレイドル７が傷つくことはない。 （２）クレイドル７及びクレイドルガイド１αの両方に
コーティング２１を施すこと。 （３）シュー１０におけるクレイドル７との摺接面にコ
ーティング２２を施すこと。 （４）クレイドル７とシュー１０との摺接面の両方にコ
ーティング２２を施すこと。 （５）本発明を可変容量型ピストンモータにおいて具体
化すること。 （６）シリンダブロック４とバルブプレート６との摺接
面にフッ素樹脂コーティングを施すこと。 （７）上記実施例において油溝２３は切削により形成さ
れていたが、これを変更し、ショットピーニング加工に
よりクレイドル７の摺接面に無数の孔を形成し、同孔を
油溝とすること。このようにすれば、簡単に油溝を形成
でき、しかも、クレイドル７の表面が硬化されて、摺接
磨耗や焼き付き等を防止するのにさらに効果的となる。 （８）クレイドル７及びクレイドルガイド１αの一方に
コーティング２１を施し、他方に油溝２３を形成するこ
と。

【００２７】上記実施例から把握できる技術的思想につ
いて記載する。 （１）ハウジング１、２内に収容され、回転軸３と一体
回転される、シリンダボア４αを有するシリンダブロッ
ク４と、シリンダボア４α内に収容されたピストン５
と、同ピストン５の一端部を受承し、傾角に応じてピス
トンストロークを規定するクレイドル７とを備え、前記
クレイドル７の傾角を調整することにより吐出容量を変
更可能な可変容量型ピストンポンプにおいて、前記ハウ
ジング２と同ハウジング２に摺接される部材４の少なく
とも一方の摺接面にコーティングが施された可変容量型
ピストンポンプ。

【００２８】このようにすれば、ハウジング２とそれに
摺接される部材４の磨耗や焼き付き等を防止することが
できる。 （２）前記ハウジング２に摺接される部材とはシリンダ
ブロック４である前記（１）に記載の可変容量型ピスト
ンポンプ。

【００２９】このようにすれば、ハウジング２とシリン
ダブロック４との摺接磨耗や焼き付き等を防止すること
ができる。 （３）前記ハウジング２とシリンダブロック４との間に
は吸入ポート６α及び吐出ポート６βが形成されたバル
ブプレート６が介在されており、同バルブプレート６が
ハウジング２の一部をなす前記（２）に記載の可変容量
型ピストンポンプ。

【００３０】このようにすれば、バルブプレート６とシ
リンダブロック４との摺接磨耗や焼き付き等を防止する
ことができる。 （４）クレイドル７及び同クレイドル７に摺接される部
材（１α、１０）はアルミニウム材よりなる請求項１〜
６のいずれかに記載の可変容量型ピストンポンプ。

【００３１】このようにすれば、ポンプが軽量化され
る。 （定義） ・コーティング…コーティングは、上記フッ素樹脂コー
ティング以外に、例えば、クロームメッキ、銅メッキ、
ニッケルメッキ或いはニッケル・リンメッキ等が挙げら
れる。また、クレイドル７又はクレイドルガイド１αを
アルマイトにより構成してもよい。この場合、表面の酸
化層がコーティングとなる。

【００３２】・フッ素樹脂…フッ素樹脂は、上記実施例
のＥＴＦＥ以外に、例えば、ＦＥＰ（四フッ化エチレン
と六フッ化プロピレンの共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテ
トラフロロエチレン）等が挙げられる。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１の発明によ
れば、コーティングを施すのみの簡単な構成で、クレイ
ドル或いは同クレイドルが摺接される部材の摺接磨耗や
焼き付き等を防止できる。

【００３４】請求項２の発明によれば、従来、必要であ
ったスラストブッシュを廃止して、安価に耐磨耗・耐焼
き付き構成を実現できる。請求項３の発明によれば、ク
レイドルの潤滑性が向上され、スムーズな容量変更動作
を行い得る。

【００３５】請求項４の発明によれば、コーティングの
寿命が長くなる。請求項５の発明によれば、従来、必要
であったスラストプレートを廃止して、安価に耐磨耗・
耐焼き付き構成を実現できる。

【００３６】請求項６の発明においては、摺接される両
部材の焼き付きや融着に対する裕度が上がり、耐久性が
さらに向上される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 可変容量型ピストンポンプの縦断面図。

【図２】 クレイドルの正面図。

【図３】 クレイドルの背面図。

【図４】 クレイドルの側面図。

【図５】 別の実施例を示す図であり、クレイドルガイ
ドの斜視図。

【符号の説明】

１…フロントハウジング、１α…クレイドルに摺接され
る部材としてのクレイドルガイド、２…リヤハウジン
グ、３…回転軸、４…シリンダブロック、４α…シリン
ダボア、５…ピストン、７…クレイドル、１０…クレイ
ドルに摺接される部材としてのシュー、２１，２２…フ
ッ素樹脂コーティング。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小倉 稔 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に収容され、回転軸と一体
   回転される、シリンダボアを有するシリンダブロック
   と、シリンダボア内に収容されたピストンと、同ピスト
   ンの一端部を受承し、傾角に応じてピストンストローク
   を規定するクレイドルと、同クレイドルをハウジング内
   において傾動可能に摺接支持するクレイドルガイドとを
   備え、前記クレイドルの傾角を調整することにより吐出
   容量を変更可能な可変容量型ピストンポンプにおいて、 前記クレイドル或いは同クレイドルが摺接される部材の
   少なくとも一方の摺接面にコーティングが施された可変
   容量型ピストンポンプ。
2. 【請求項２】 前記クレイドルが摺接される部材はクレ
   イドルガイドである請求項１に記載の可変容量型ピスト
   ンポンプ。
3. 【請求項３】 クレイドル或いはクレイドルガイドの摺
   接面には、潤滑油を導入するための油溝を設けた請求項
   １又は２に記載の可変容量型ピストンポンプ。
4. 【請求項４】 前記コーティングは、油溝が形成された
   側に施された請求項３に記載の可変容量型ピストンポン
   プ。
5. 【請求項５】 前記ピストンはその一端部に連結された
   シューを介してクレイドルに摺接されており、同シュー
   が前記クレイドルに摺接される部材である請求項１〜４
   のいずれかに記載の可変容量型ピストンポンプ。
6. 【請求項６】 前記コーティングはフッ素樹脂よりなる
   請求項１〜５のいずれかに記載の可変容量型ピストンポ
   ンプ。