KR20170130504A - 유압 펌프 - Google Patents

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Abstract

케이싱에 대하여 회전 가능하게 지지된 회전축을 갖는 유압 펌프로서, 회전축의 일단부측 및 타단부측에 마련되는 베어링부와, 회전축의 일단부측 및 타단부측 중 적어도 한쪽 측에 있어서, 회전축 주위에 마련되는 제1 환상 부재를 구비하고, 한쪽 측의 상기 베어링부는, 회전축을 회전 가능하게 지지하는 지지부와, 지지부로 축 방향에 대한 예압을 부여하는 예압 부여 부재를 갖고, 축 방향에 있어서, 한쪽 측의 베어링부와 회전축의 받침부의 사이에는, 제1 환상 부재가 개재되어 있으며, 제1 환상 부재의 내경은 회전축의 직경보다도 큰, 유압 펌프.

Description

유압 펌프
본 발명은, 베어링 구조를 구비하는 유압 펌프에 관한 것이다.
종래부터, 유압 펌프로서, 경사판의 경각을 변경함으로써 펌프의 토출량을 가변으로 하는 가변 용량형 펌프가 알려져 있다. 예를 들어, 하기 특허문헌 1에는, 회전축과, 회전축에 연결되어 일체적으로 회전하는 실린더 블록을 구비하고, 실린더 블록에 형성된 복수의 보어 내에 피스톤이 왕복 이동 가능하게 수용된 가변 용량형 펌프가 기재되어 있다. 그리고, 이 특허문헌 1에 기재된 가변 용량형 펌프에서는, 회전축은 케이싱에 대하여 한 쌍의 원뿔 롤러 베어링을 통해 지지되어 있다. 이와 같은 가변 용량 펌프에 있어서, 회전축을 지지하는 원뿔 롤러 베어링의 베어링 수명을 확보하기 위해서는, 통상적으로 접시 스프링 등의 예압 부여 부재가 회전축 수용부와 베어링의 사이에 삽입되어 원뿔 롤러 베어링에 예압이 부여된다.
일본 특허공개 평(4)-279775호 공보
여기서, 전술한 베어링 구조를 구비하는 유압 펌프에서는, 회전축의 고속 회전에 수반되어, 예압 부여 부재가 접촉하는 상대 부재가 고속 회전함으로써, 예압 부여 부재가 마모한다고 하는 문제가 있었다. 따라서, 유압 펌프에 있어서는, 예압 부여 부재의 마모를 억제하면서, 베어링부에 적절한 예압을 부여할 수 있는 베어링 구조가 요청되고 있었다.
본 발명은, 예압 부여 부재의 마모를 억제하면서, 베어링부에 적절한 예압을 부여할 수 있는 베어링 구조를 구비하는 유압 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 유압 펌프는, 케이싱에 대하여 회전 가능하게 지지된 회전축을 갖는 유압 펌프이며, 회전축의 일단부측 및 타단부측에 마련되는 베어링부와, 회전축의 일단부측 및 타단부측 중 적어도 한쪽 측에 있어서, 회전축 주위에 마련되는 제1 환상 부재를 구비하고, 한쪽 측의 베어링부는, 회전축을 회전 가능하게 지지하는 지지부와, 지지부로 축 방향에 대한 예압을 부여하는 예압 부여 부재를 갖고, 축 방향에 있어서, 한쪽 측의 베어링부와 회전축의 받침부의 사이에는, 제1 환상 부재가 개재되어 있으며, 제1 환상 부재의 내경은 회전축의 직경보다도 크다.
유압 펌프는, 회전축을 회전 가능하게 지지하는 지지부와, 지지부로 축 방향에 대한 예압을 부여하는 예압 부여 부재를 갖는 베어링부를 구비하고 있다. 또한, 축 방향에 있어서, 베어링부와 회전축의 받침부의 사이에는, 제1 환상 부재가 개재되어 있다. 이에 의해, 예압 부여 부재를 갖는 베어링부와, 고속 회전하는 회전축의 사이에, 제1 환상 부재가 배치되는 구성으로 된다. 제1 환상 부재가 개재됨으로써, 회전축의 고속 회전에 수반되어 베어링부의 예압 부여 부재 또는 지지부의 고속 회전이 억제된다. 따라서, 예압 부여 부재와 상대 부재의 마찰에 의해, 예압 부여 부재가 마모되는 것을 억제할 수 있다. 이상으로부터, 예압 부여 부재의 마모를 억제하면서, 베어링부에 적절한 예압을 부여할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 유압 펌프에서는, 지지부는, 회전축에 설치되는 내륜과, 하우징에 설치되는 외륜과, 내륜 및 외륜의 사이에 배치되는 전동체를 갖고, 축 방향에 있어서, 예압 부여 부재는, 지지부와 제1 환상 부재의 사이에 개재되고, 내륜 및 외륜 중, 예압 부여 부재가 맞닿는 측의 부재는, 틈새 끼워맞춤에 의해 회전축 또는 하우징에 설치되어도 된다. 이와 같은 구성에 의해, 예압 부여 부재가 지지부의 내륜 또는 외륜과 접촉함으로써 예압을 부여할 수 있다. 또한, 회전축의 고속 회전에 수반되는 예압 부여 부재의 고속 회전이, 환상 부재의 개재에 의해 억제된다.
본 발명의 다른 측면에 따른 유압 펌프에서는, 지지부는, 회전축에 설치되는 내륜과, 하우징에 설치되는 외륜과, 내륜 및 외륜의 사이에 배치되는 전동체를 갖고, 축 방향에 있어서, 지지부는, 예압 부여 부재와 환상 부재의 사이에 개재되고, 내륜 및 외륜 중, 예압 부여 부재가 맞닿는 측의 부재는, 틈새 끼워맞춤에 의해 회전축 또는 하우징에 설치되어도 된다. 이와 같은 구성에 의해, 예압 부여 부재가 지지부의 내륜 또는 외륜과 맞닿음으로써 예압을 부여할 수 있다. 또한, 회전축의 고속 회전에 수반되는 지지부의 고속 회전이, 환상 부재의 개재에 의해 억제된다. 또한, 이와 같은 구성에서는, 예압 부여 부재와 회전축의 사이에 환상 부재에 추가하여 지지부가 개재되기 때문에, 예압 부여 부재의 고속 회전이 더욱 억제된다. 따라서, 예압 부여 부재의 마모를 더욱 억제할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 유압 펌프에서는, 회전축의 일단부측 및 타단부측의 다른 쪽 측에 있어서, 회전축 주위에 마련되어 베어링부와 축 방향에 대향하는 제2 환상 부재를 더 구비해도 된다. 이와 같은 구성에 의해, 다른 쪽 측의 베어링부의 고속 회전을 억제할 수 있다.
본 발명에 의하면, 예압 부여 부재의 마모를 억제하면서, 베어링부에 적절한 예압을 부여할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 유압 펌프를 나타낸 개략 단면도이다.
도 2는, 회전축의 양단부측의 개략 확대도이다.
도 3은, 변형예에 따른 유압 펌프의 회전축의 양단부측의 개략 확대도이다.
도 4는, 변형예에 따른 유압 펌프의 회전축의 양단부측의 개략 확대도이다.
도 5는, 변형예에 따른 유압 펌프의 회전축의 양단부측의 개략 확대도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여, 첨부 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 또한, 동일하거나 또는 동등한 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 설명이 중복되는 경우에는 그 설명을 생략한다.
우선, 본 실시 형태에 따른 유압 펌프의 구성에 대하여 설명한다. 유압 펌프의 일례로서, 가변 용량형 피스톤 펌프(이하, 단순히 '유압 펌프'라고 칭함)(1)에 대하여, 도 1을 참조하면서 설명한다.
유압 펌프(1)는, 펌프 하우징(10)(케이싱)과, 펌프 하우징(10)에 회전 가능하도록 지지됨과 함께 펌프 하우징(10)으로부터 돌출되는 돌출 단부를 갖는 회전축(20)과, 회전축(20)의 주위 방향으로 복수의 실린더 보어(14a)를 갖고, 회전축(20)과 일체로 회전하는 실린더 블록(14)과, 복수의 실린더 보어(14a) 내의 각각에 미끄럼 이동 가능하게 설치된 피스톤(16)과, 피스톤(16)의 선단부가 미끄럼 접촉 가능하며, 회전축(20)에 대하여 경사 가능하게 지지된 경사판(30)을 구비하고 있다. 유압 펌프(1)에서는, 피스톤(16)이, 경사판(30)의 경각에 따른 스트로크의 왕복 이동을 행하여, 작동 유체의 흡입 및 토출을 행한다.
펌프 하우징(10)은, 프론트 하우징(10a)과 메인 하우징(10b)을 구비하고 있으며, 이들 양쪽 부재는 도시하지 않은 나사 부재에 의해 일체로 형성되어 있다.
펌프 하우징(10)에는, 일단부 및 타단부가 베어링부(60A, 60B)에 의해 회전 가능하게 지지된 회전축(20)이 설치되어 있다. 회전축(20)에 있어서의 펌프 하우징(10)으로부터의 돌출 단부는, 엔진이나 모터 등의 도시하지 않은 동력 취출 장치에 연결되어 있다. 동력 취출 장치의 구동에 수반되어 회전축(20)은 회전한다.
펌프 하우징(10)의 내부에는, 회전축(20)에 일체 회전 가능하게 스플라인 감합된 실린더 블록(14)이 수용되어 있다. 실린더 블록(14)에는, 회전축(20)의 주위 방향으로 소정의 간격으로 배치된 복수의 실린더 보어(14a)가 형성되어 있다. 각 실린더 보어(14a) 내에는 각각 피스톤(16)이 미끄럼 이동 가능하게 삽입되어 있다. 각 피스톤(16)의 일단부(도 1의 좌측 단부)인 헤드부에는 각각 슈가 설치되어 있으며, 그 복수의 슈는 리테이너 플레이트(36)에 의해 일괄적으로 유지되어 있다.
또한, 펌프 하우징(10)의 내부에 있어서의 프론트 하우징(10a) 측에는, 경사판 베어링(30a)을 통해 회동 가능하게 지지되고, 또한, 회전축(20)의 축선 방향으로 요동 가능한 경사판(30)이 수용되어 있다. 실린더 블록(14)과 회전축(20)의 사이에 설치된 스프링 부재(34)의 가압력을 피봇(35)을 통해 리테이너 플레이트(36)에 전달한다. 이에 의해, 리테이너 플레이트(36)가 경사판(30)측에 압박되고, 각 피스톤(16)은 슈를 통해 경사판(30)에 미끄럼 이동 가능하게 맞닿게 된다. 또한, 실린더 블록(14)은 메인 하우징(10b)의 프론트 하우징(10a) 측과 반대측의 내측 단부 벽면에 고정된 밸브 플레이트(40)에 압접된다.
그리고, 실린더 블록(14)이 회전축(20)과 일체적으로 회전함으로써, 각 피스톤(16)이 경사판(30)의 경각에 의해 규정된 스트로크를 왕복 이동한다. 또한, 실린더 보어(14a)가 밸브 플레이트(40)에 투설(透設)된 원호 형상을 이루는 흡입 포트(도시생략) 및 토출 포트(도시생략)와 교대로 연통된다. 이에 의해 작동유가 흡입 포트로부터 실린더 보어(14a) 내에 흡입되고, 실린더 보어(14a) 내의 작동유는 펌프 작용에 의해 토출 포트로부터 토출된다. 또한, 흡입 통로(도시생략) 및 토출 통로(도시생략)는 메인 하우징(10b)의 타단부측의 벽부에 형성되고, 각각 흡입 포트 및 토출 포트와 연통되어 있다.
유압 펌프(1)는, 컨트롤 피스톤(50)을 더 구비하고 있다. 컨트롤 피스톤(50)은, 펌프 하우징(10)의 메인 하우징(10b)의 측부에 설치된 하우징(52)에 수용되어 있다.
컨트롤 피스톤(50)의 하우징(52)은, 회전축(20)에 대해 기운 방향으로 연장되고, 또한, 경사판(30)의 에지부를 향해 연장되는 대략 원통 형상의 형상을 갖고 있다.
하우징(52)의 개구 중, 경사판(30)으로부터 먼 쪽의 개구는, 나사(54)에 의해 막혀 있다. 그것에 의해, 하우징(52) 내에는 피스톤 수용실(56)이 구획 형성되고, 이 피스톤 수용실(56)에 피스톤부(58)가 수용되어 있다. 또한, 피스톤 수용실(56) 중, 피스톤부(58)와 나사(54) 사이의 공간은, 작동유가 유입되는 제어실 (56a)로서 기능한다.
피스톤부(58)는, 원기둥 형상의 외형을 지니고 있으며, 그 직경은, 피스톤 수용실(56)의 내벽면과의 사이에 간극이 없도록, 또한, 피스톤 수용실(56)에 있어서 피스톤부(58)가 미끄럼 이동할 수 있도록 설계된다.
컨트롤 피스톤(50)에서는, 제어실(56a)에 대한 작동유를 제어함으로써, 피스톤부(58)가 경사판(30)의 방향으로 왕복 이동할 수 있다. 그리고, 피스톤부(58)가 경사판(30)의 에지부(30b)에 설치된 구(球)(32)를 가압하면, 경사판(30)의 경각이 변경되고, 그 결과, 유압 펌프(1)의 토출 용량이 변경된다.
도 2는, 회전축(20) 양단부측의 구조를 나타내는 개략적인 확대도이다. 도 2에 있어서는, 지면 좌측이 「전」에 해당하고, 지면 우측이 「후」에 해당하는 것으로 하여 이하의 설명을 행한다.
다음으로, 도 2를 참조하여, 유압 펌프(1)가 구비하는 베어링 구조(100)에 대하여 설명한다. 베어링 구조(100)는, 회전축(20)의 전단부측(일단부측) 및 후단부측(타단부측)에 설치되는 베어링부(60A, 60B)와, 회전축(20)의 전단부측에 있어서, 회전축(20) 주위에 마련되어 베어링부(60A)와 축 방향에 대향하는 제1 환상 부재(71A)와, 회전축(20)의 후단부측에 있어서, 회전축(20) 주위에 마련되어 베어링부(60B)와 축 방향에 대향하는 제2 환상 부재(71B)를 구비하고 있다. 회전축(20)에는, 전단부측 및 후단부측에 있어서, 주위 방향으로 돌출되도록 확장되는 받침부(21A, 21B)가 형성되어 있다.
또한, 전단부측의 베어링부(60A)는, 회전축(20)을 회전 가능하게 지지하는 지지부(65)와, 지지부(65)로 축 방향에 대한 예압을 부여하는 예압 부여 부재(70)를 갖고 있다. 후단부측의 베어링부(60B)는, 회전축(20)을 회전 가능하게 지지하는 지지부(65)만을 갖고 있다. 베어링부(60A, 60B)의 지지부(65)로서는, 예압이 부여됨으로써 수명을 향상시킬 수 있는 다양한 베어링을 사용할 수 있다. 예를 들어, 지지부(65)로서, 원뿔 롤러 베어링, 볼베어링 등의 구름 베어링을 채용할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 원뿔 롤러 베어링이 채용되어 있다.
전단부측에 있어서는, 축 방향에 있어서의 전방으로부터 후방을 향해 순서대로, 베어링부(60A)의 지지부(65), 베어링부(60A)의 예압 부여 부재(70), 제1 환상 부재(71A) 및 받침부(21A)가 설치되어 있다. 이에 의해, 축 방향에 있어서, 베어링부(60A)와 회전축(20)의 사이에는, 제1 환상 부재(71A)가 개재되는 배치가 된다. 축 방향에 있어서, 예압 부여 부재(70)는, 지지부(65)와 제1 환상 부재(71A)의 사이에 개재되는 배치가 된다. 또한, 후단부측에 있어서는, 축 방향에 있어서의 후방으로부터 전방을 향해 순서대로, 베어링부(60B)의 지지부(65), 제2 환상 부재(71B) 및 받침부(21B)가 설치되어 있다. 이에 의해, 축 방향에 있어서, 베어링부(60B)와 회전축(20)의 사이에는, 제2 환상 부재(71B)가 개재되는 배치가 된다.
다음으로, 각 구성 요소에 대하여 상세히 설명한다. 전단부측의 받침부(21A)는 전방에 받침면(21a)을 갖고, 후단부측의 받침부(21B)는 후방에 받침면(21a)을 갖는다. 또한, 이들 받침면(21a)은, 축 방향에 대하여 수직으로 넓어지는 면이다. 단, 받침부(21A, 21B)의 구성은 특별히 한정되지 않으며, 받침면(21a)을 형성하는 것이 가능한 한, 어떠한 구성을 채용해도 된다. 예를 들어, 회전축(20)의 직경을 변경한 단차부를 받침면(21a)으로 해도 된다. 또한, 회전축(20) 및 받침부(21A, 21B)의 재질로서, 크롬몰리브덴강 등이 채용된다.
전단부측의 제1 환상 부재(71A)는, 중앙에 관통 구멍을 갖는 원판 형상의 부재이며, 링 와셔 등으로 구성된다. 제1 환상 부재(71A)는, 받침부(21A)의 받침면(21a) 위에 설치된다. 즉, 제1 환상 부재(71A)는, 받침부(21A)보다도 전단부측에 배치되고, 제1 환상 부재(71A)의 단부면이 받침면(21a)과 접촉하도록 배치된다. 제1 환상 부재(71A)는, 회전축(20)에 대하여 자유롭게 회전 가능하게 되도록 설치된다. 즉, 제1 환상 부재(71A)의 내경(관통 구멍의 직경)은 회전축(20)의 직경보다도 크게 설정되어 있다. 바꾸어 말하면, 제1 환상 부재(71A)는 틈새 끼워맞춤에 의해 회전축(20)에 외부 끼움되어 있다. 또한, 도 2에 있어서는, 제1 환상 부재(71A)의 외경(제1 환상 부재(71A)의 직경)은 받침면(21a)보다 크게 설정되어 있지만, 특별히 한정되지 않는다.
후단부측의 제2 환상 부재(71B)는, 중앙에 관통 구멍을 갖는 원판 형상의 부재이며, 링 와셔 등으로 구성된다. 제2 환상 부재(71B)는, 받침부(21B)의 받침면(21a) 위에 설치된다. 즉, 제2 환상 부재(71B)는, 받침부(21B)보다도 후단부측에 배치되고, 제2 환상 부재(71B)의 전방 단부면이 받침면(21a)과 접촉하도록 배치된다. 제2 환상 부재(71B)는, 회전축(20)에 대하여 자유롭게 회전 가능하게 되도록 설치된다. 즉, 제2 환상 부재(71B)의 내경(관통 구멍의 직경)은 회전축(20)의 직경보다도 크게 설정되어 있다. 바꾸어 말하면, 제2 환상 부재(71B)는 틈새 끼워맞춤에 의해 회전축(20)에 외부 끼움되어 있다. 또한, 도 2에 있어서는, 제2 환상 부재(71B)의 외경(제2 환상 부재(71B)의 직경)은 받침면(21a)보다 크게 설정되어 있지만, 특별히 한정되지 않는다. 또한, 환상 부재(71A, 71B)의 재질로서, 내마모성을 확보하기 위해서, 인산염 피막의 표면 처리 등이 채용된다. 환상 부재(71A, 71B)의 경도는 HRC 40 내지 60으로 설정되어도 된다. 환상 부재(71A, 71B)의 무게는, 20 내지 100그램으로 설정되어도 된다. 환상 부재(71A, 71B)의 외경은 30㎜ 내지 50㎜로 설정되고, 두께는 2㎜ 내지 5㎜로 설정되어도 된다.
전단부측의 베어링부(60A)는, 받침부(21A)의 받침면(21a)으로부터 전방으로 이격한 위치에 배치된다. 지지부(65)는, 하우징(10)측에 배치되는 원환상의 외륜(61)과, 회전축(20) 측에 배치되는 원환상의 내륜(62)과, 외륜(61)과 내륜(62) 사이에 배치되는 전동체(63)를 갖고 있다. 도 2에 예시되어 있는 지지부(65)로서 원뿔 롤러 베어링이 채용되어 있다. 내륜(62)의 전동면(즉 외주면) 및 외륜(61)의 전동면(즉 내주면)은, 전방을 향해 끝이 가늘어지도록 원추 형상으로 경사진 상태에서 마련되어 있다. 본 실시 형태에 있어서 내륜(62)은, 회전축(20)에 대하여 틈새 끼워맞춤에 의해 설치되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서 외륜(61)은, 하우징(10)에 대하여 억지 끼워맞춤으로 설치되어 있다. 예를 들어, 외륜(61)을 하우징(10)에 대하여 압입함으로써 외륜(61)을 하우징(10)에 설치한다. 지지부(65)의 재질로서는, 예를 들어 고탄소 크롬강 등이 채용된다.
베어링부(60A)의 예압 부여 부재(70)는, 지지부(65)와 제1 환상 부재(71A)에 끼워짐으로써, 지지부(65)에 대하여 예압을 부여할 수 있는 탄성 부재에 의해 구성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 예를 들어 중앙 위치에 관통 구멍을 갖는 원환상의 접시 스프링이 사용된다. 예압 부여 부재(70)는, 회전축(20)에 대하여 틈새 끼워맞춤에 의해 설치되어 있다. 예압 부여 부재(70)의 전방측 단부(내주연)는, 지지부(65)의 내륜(62)의 단부면과 맞닿아 있다. 예압 부여 부재(70)의 외경은 제1 환상 부재(71A)보다도 작게 설정되어 있으며, 예압 부여 부재(70)의 후방측 단부(외주연)는 제1 환상 부재(71A)와 맞닿아 있다. 또한, 예압 부여 부재(70)의 재료로서, 내마모성을 확보하기 위해서, 탄소 공구 강 등을 채용해도 된다. 예압 부여 부재(70)의 경도는 HV 200 내지 300으로 설정되어도 된다. 또한, 예압 부여 부재(70)의 무게는, 10 내지 30그램으로 설정되어도 된다. 예압 부여 부재(70)의 외경은 30 내지 50㎜로 설정되고, 두께는 1.5 내지 3㎜로 설정되어도 된다.
후단부측의 베어링부(60B)는, 받침부(21B)의 받침면(21a)으로부터 후방으로 이격한 위치에 배치된다. 지지부(65)는, 받침면(21a) 위에 배치되어 있다. 지지부(65)는, 하우징(10)측에 배치되는 원환상의 외륜(61)과, 회전축(20)측에 배치되는 원환상의 내륜(62)과, 외륜(61)과 내륜(62) 사이에 배치되는 전동체(63)를 갖고 있다. 본 실시 형태에 있어서 내륜(62)은, 회전축(20)에 대하여 틈새 끼워맞춤에 의해 설치되어 있어도 된다. 즉, 내륜(62)의 내주면과 회전축(20)의 외주면의 사이에는 근소한 간극이 설치되어 있어도 된다. 또는, 내륜(62)은, 회전축(20)에 대하여 억지 끼워맞춤으로 설치되어 있어도 된다. 외륜(61)은, 하우징(10)에 대하여 억지 끼워맞춤으로 설치되어 있어도 된다. 즉, 외륜(61)은, 하우징(10)에 대하여 압입됨으로써 간극 없이 설치되어도 된다. 단, 외륜(61)은, 회전축(21)에 대하여 틈새 끼워맞춤에 의해 설치되어 있어도 된다. 지지부(65)의 재질로서, 예를 들어 고탄소 크롬강 등이 채용된다.
이상과 같이 구성된 유압 펌프(1)의 베어링 구조(100)에 있어서의 예압의 부여 상황에 대하여 설명한다. 예압 부여 부재(70)는, 축 방향에 있어서, 지지부(65)의 내륜(62)과 제1 환상 부재(71A)의 사이에 개재되어 있다. 따라서, 예압 부여 부재(70)는, 제1 환상 부재(71A)를 통해 받침부(21A)에 지지된 상태에서, 지지부(65)의 내륜(62)을 전방을 향해 가압한다. 이에 의해, 베어링부(60A)에 있어서, 내륜(62) 및 외륜(61)에 예압이 부여된다.
또한, 예압 부여 부재(70)는, 받침부(21A)를 후방을 향해 가압한다. 따라서, 예압 부여 부재(70)는, 회전축(20), 받침부(21B), 제2 환상 부재(71B)를 통해 후단부측의 지지부(65)의 내륜(62)를 후방을 향해 가압한다. 이에 의해, 베어링부(60B)에 있어서, 내륜(62) 및 외륜(61)에 예압이 부여된다.
다음으로, 본 실시 형태에 따른 유압 펌프(1)의 작용·효과에 대하여 설명한다.
본 실시 형태에 따른 유압 펌프(1)는, 회전축(20)을 회전 가능하게 지지하는 지지부(65)와, 지지부(65)로 축 방향에 대한 예압을 부여하는 예압 부여 부재(70)를 갖는 베어링부(60A)를 구비하고 있다. 또한, 축 방향에 있어서, 베어링부(60A)와 회전축(20)의 사이에는, 제1 환상 부재(71A)가 개재되어 있다. 이에 의해, 예압 부여 부재(70)를 갖는 베어링부(60A)와, 고속 회전하는 회전축(20)의 사이에, 제1 환상 부재(71A)가 배치되는 구성으로 된다. 제1 환상 부재(71A)가 개재됨으로써, 회전축(20)의 고속 회전에 수반되어 베어링부(60A)의 예압 부여 부재(70) 또는 지지부(65)가 고속 회전하는 것이 억제된다. 따라서, 예압 부여 부재(70)와 상대 부재의 마찰에 의해, 예압 부여 부재(70)가 마모하는 것을 억제할 수 있다. 이상으로, 예압 부여 부재(70)의 마모를 억제하면서, 베어링부(60A)에 적절하게 예압을 부여할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 유압 펌프(1)에서는, 지지부(65)는, 회전축(20)에 설치되는 내륜(62)과, 하우징(10)에 설치되는 외륜(61)과, 내륜(62) 및 외륜(61)의 사이에 배치되는 전동체(63)를 갖는다. 또한, 축 방향에 있어서, 예압 부여 부재(70)는, 지지부(65)의 내륜(62)과 제1 환상 부재(71A)의 사이에 개재되어 있다. 내륜(62) 및 외륜(61) 중, 예압 부여 부재(70)가 맞닿는 측의 부재인 내륜(62)은, 틈새 끼워맞춤에 의해 회전축(20)에 설치된다. 이와 같은 구성에 의해, 예압 부여 부재(70)가 지지부(65)의 내륜(62)과 맞닿음으로써 예압을 부여할 수 있다. 또한, 회전축(20)의 고속 회전에 수반되는 예압 부여 부재(70)의 고속 회전이, 제1 환상 부재(71A)의 개재에 의해 억제된다. 가령, 회전축(20)의 받침부(21A)와 예압 부여 부재(70)가 직접 접촉하고 있던 경우에는, 예압 부여 부재(70)는 회전축(20)의 회전에 수반되어 고속 회전한다. 이에 의해 지지부(65)와 예압 부여 부재(70) 사이의 마찰에 의해, 예압 부여 부재(70)가 마모된다. 한편, 본 실시 형태에서는, 제1 환상 부재(71A)가 받침부(21A)와 직접 접촉하고 있으며, 예압 부여 부재(70)가 제1 환상 부재(71A)와 접촉하고 있다. 따라서, 회전축(20)에 대하여 자유롭게 회전 가능한 제1 환상 부재(71A)가 배치됨으로써, 회전축(20)의 회전이 그대로 예압 부여 부재(70)에 전달되는 것이 억제된다. 즉, 회전축(20)의 고속 회전에 수반되어 받침부(21A)에 접촉하는 제1 환상 부재(71A)는 연동 회전되지만, 그 연동 회전의 회전수는 회전축(20)의 회전수보다도 억제된다. 이로 인해, 제1 환상 부재(71A)에 접촉하는 예압 부여 부재(70)의 연동 회전의 회전수도 회전축(20)의 회전수보다도 억제된다. 그 결과, 예압 부여 부재(70)와 해당 예압 부여 부재(70)에 접촉하는 상대 부재 사이의 마찰에 의해, 예압 부여 부재(70)가 마모되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 베어링 구조(100)에서는, 회전축(20)의 후단부측에 있어서, 회전축(20) 주위에 마련되어 베어링부(60B)와 축 방향에 대향하는 제2 환상 부재(71B)를 더 구비하고 있다. 이와 같은 구성에 의해, 다른 쪽 측의 베어링부 (60B)의 고속 회전을 억제할 수 있다.
이상, 본 발명에 따른 베어링 구조의 바람직한 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은, 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 전술한 실시 형태에서는, 예압 부여 부재(70)가 내륜(62)과 맞닿아 있었다. 이 대신에, 도 3에 도시한 유압 펌프(150)와 같이, 예압 부여 부재(70)가 외륜(61)과 맞닿아 있는 구조를 채용해도 된다. 이 경우, 지지부(65)의 외륜(61)은 하우징(10)에 대하여 틈새 끼워맞춤에 의해 설치된다. 이에 의해, 예압 부여 부재(70)는, 제1 환상 부재(71A)를 통해 회전축(20)의 받침부(21A)에 지지되면서, 외륜(61)을 전방을 향해 가압한다. 따라서, 외륜(61) 및 내륜(62)에 예압이 부여된다.
도 3에 도시한 바와 같은 변형예에 따른 유압 펌프(150)에서는, 축 방향에 있어서, 예압 부여 부재(70)는, 지지부(65)의 외륜(61)과 제1 환상 부재(71A)의 사이에 개재되어 있다. 내륜(62) 및 외륜(61) 중, 예압 부여 부재(70)가 맞닿는 측의 부재인 외륜(61)은, 틈새 끼워맞춤에 의해 하우징(10)에 설치된다. 이와 같은 구성에 의해, 예압 부여 부재(70)가 지지부(65)의 외륜(61)과 접촉함으로써 예압을 부여할 수 있다. 또한, 회전축(20)의 고속 회전에 수반되는 예압 부여 부재(70)의 고속 회전이, 제1 환상 부재(71A)의 개재에 의해 억제된다. 제1 환상 부재(71A)가 받침부(21A)와 직접 접촉하고 있으며, 예압 부여 부재(70)가 제1 환상 부재(71A)와 접촉하고 있다. 따라서, 회전축(20)에 대하여 자유롭게 회전 가능한 제1 환상 부재(71A)에 의해, 회전축(20)의 회전이 그대로 예압 부여 부재(70)에 전달되는 것이 억제된다. 즉, 회전축(20)의 고속 회전에 수반되어 받침부(21A)에 접촉하는 제1 환상 부재(71A)는 연동 회전되지만, 그 연동 회전의 회전수는 회전축(20)의 회전수보다도 억제된다. 이로 인해, 제1 환상 부재(71A)에 접촉하는 예압 부여 부재(70)의 연동 회전의 회전수도 회전축(20)의 회전수보다도 억제된다. 그 결과, 예압 부여 부재(70)와 해당 예압 부여 부재(70)에 접촉하는 상대 부재 사이의 마찰에 의한 예압 부여 부재(70)의 마모를 억제할 수 있다.
또한, 예를 들어 도 2에 도시한 실시 형태에서는, 예압 부여 부재(70)가 지지부(65)와 제1 환상 부재(71A)의 사이에 개재되어 있었다. 이 대신에, 도 4에 도시한 바와 같은 유압 펌프(200)를 채용해도 된다. 이 유압 펌프(200)에서는, 축 방향에 있어서, 지지부(65)는, 예압 부여 부재(70)와 제1 환상 부재(71A)의 사이에 개재되어 있다. 즉, 예압 부여 부재(70)는, 지지부(65)보다도 전방측에 배치되어 있다. 예압 부여 부재(70)의 전단부(내주연)는 하우징(10)에 맞닿고, 예압 부여 부재(70)의 후단부(외주연)는 지지부(65)의 외륜(61)에 맞닿아 있다. 이 유압 펌프(200)에서는, 내륜(62) 및 외륜(61) 중, 예압 부여 부재(70)가 맞닿는 측의 부재인 외륜(61)은 하우징(10)에 대하여 틈새 끼워맞춤에 의해 설치되어 있어도 된다. 이에 의해, 예압 부여 부재(70)는, 하우징(10)에서 지지되면서, 외륜(61)을 후방을 향해 가압한다. 따라서, 외륜(61) 및 내륜(62)에 예압이 부여된다.
도 4에 도시한 바와 같은 변형예에 따른 유압 펌프(200)에서는, 예압 부여 부재(70)가 지지부(65)의 외륜(61)과 맞닿음으로써 예압을 부여할 수 있다. 또한, 예압 부여 부재(70)의 상대 부재인 지지부(65)의 회전축(20)에 수반되는 고속 회전이, 제1 환상 부재(71A)의 개재에 의해 억제된다. 또한, 이와 같은 구성에서는, 예압 부여 부재(70)와 회전축(20)의 사이에 제1 환상 부재(71A)에 추가하여 지지부(65)가 개재되기 때문에, 회전축(20)의 회전이 그대로 예압 부여 부재(70)에 전달되는 것이 억제된다. 회전축(20)의 고속 회전에 수반되어 받침부(21A)에 접촉하는 제1 환상 부재(71A), 및 제1 환상 부재(71A)에 접촉하는 지지부(65)는 연동 회전되지만, 그 연동 회전의 회전수는 회전축(20)의 회전수보다도 억제된다. 이로 인해, 지지부(65)에 접촉하는 예압 부여 부재(70)의 연동 회전의 회전수도 회전축(20)의 회전수보다도 억제된다. 그 결과, 예압 부여 부재(70)와 해당 예압 부여 부재(70)에 접촉하는 상대 부재 사이의 마찰에 의한 예압 부여 부재(70)의 마모를 억제할 수 있다. 이상으로, 예압 부여 부재(70)의 마모를 더욱 억제할 수 있다.
또한, 예를 들어 도 4에 도시한 유압 펌프(200)에서는, 예압 부여 부재(70)가, 외륜(61)과 맞닿아 있었다. 이 대신에, 도 5에 도시한 유압 펌프(250)와 같이, 내륜(62)과 맞닿아 있는 구조를 채용해도 된다. 이 경우, 베어링부(60A) 측의 지지부(65)의 내륜(62)은 회전축(20)에 대하여 틈새 끼워맞춤에 의해 밖에서 끼워진다. 이에 의해, 예압 부여 부재(70)는, 하우징(10)으로 지지되면서, 내륜(62)을 후방을 향해 가압한다. 따라서, 외륜(61) 및 내륜(62)에 예압이 부여된다.
도 5에 도시한 바와 같은 변형예에 따른 유압 펌프(250)에서는, 축 방향에 있어서, 지지부(65)는, 예압 부여 부재(70)와 제1 환상 부재(71A)의 사이에 개재되어 있다. 내륜(62) 및 외륜(61) 중, 예압 부여 부재(70)가 맞닿는 측의 부재인 내륜(62)은, 틈새 끼워맞춤에 의해 회전축(20)에 설치된다. 이와 같은 구성에 의해, 예압 부여 부재(70)가 지지부(65)의 내륜(62)과 맞닿음으로써 예압을 부여할 수 있다. 또한, 예압 부여 부재(70)의 상대 부재인 지지부(65)의 회전축(20)에 수반되는 고속 회전이, 제1 환상 부재(71A)의 개재에 의해 억제된다. 또한, 이와 같은 구성에서는, 예압 부여 부재(70)와 회전축(20)의 사이에 제1 환상 부재(71A)에 추가하여 지지부(65)가 개재되기 때문에, 회전축(20)의 회전이 그대로 예압 부여 부재(70)에 전달되는 것이 억제된다. 회전축(20)의 고속 회전에 수반되어 받침부(21A)에 접촉하는 제1 환상 부재(71A), 및 제1 환상 부재(71A)에 접촉하는 지지부(65)는 연동 회전되지만, 그 연동 회전의 회전수는 회전축(20)의 회전수보다도 억제된다. 이로 인해, 지지부(65)에 접촉하는 예압 부여 부재(70)의 연동 회전의 회전수도 회전축(20)의 회전수보다도 억제된다. 그 결과, 예압 부여 부재(70)와 해당 예압 부여 부재(70)에 접촉하는 상대 부재 사이의 마찰에 의한 예압 부여 부재(70)의 마모를 억제할 수 있다. 이상으로, 예압 부여 부재(70)의 마모를 더욱 억제할 수 있다.
예를 들어, 전술한 실시 형태에서는, 유압 펌프의 일례로서, 가변 용량형 피스톤 펌프를 예시하였지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 고정 용량형 피스톤 펌프, 기어 펌프, 베인 펌프 등의 각종 유압 펌프에 본 발명의 베어링 구조를 적용해도 된다.
또한, 도 2 내지 5에서는, 예압 부여 부재(70)가 모두 전단부측의 베어링부(60A)에 설치되어 있었지만, 이 대신에, 후단부측의 베어링부(60B)에 설치되어 있어도 된다. 또한, 예압 부여 부재(70)가, 전단부측의 베어링부(60A) 및 후단부측의 베어링부(60B)의 양쪽에 설치되어도 된다.
또한, 예압 부여 부재(70)의 구성은, 전술한 실시 형태에 나타내는 형상으로 한정되지 않고, 코일 스프링과 같은 형상을 갖고 있어도 된다.
1, 150, 200, 250: 유압 펌프
20: 회전축
60A, 60B: 베어링부
65: 지지부
70: 예압 부여 부재
71A, 71B: 환상 부재
100: 베어링 구조

Claims (4)

  1. 케이싱에 대하여 회전 가능하게 지지된 회전축을 갖는 유압 펌프이며,
    상기 회전축의 일단부측 및 타단부측에 마련되는 베어링부와,
    상기 회전축의 일단부측 및 타단부측 중 적어도 한쪽 측에 있어서, 상기 회전축 주위에 마련되는 제1 환상 부재를 구비하고,
    상기 한쪽 측의 상기 베어링부는,
    상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 지지부와,
    상기 지지부로 축 방향에 대한 예압을 부여하는 예압 부여 부재를 갖고,
    상기 축 방향에 있어서, 상기 한쪽 측의 상기 베어링부와 상기 회전축의 받침부의 사이에는, 상기 제1 환상 부재가 개재되어 있으며,
    상기 제1 환상 부재의 내경은 상기 회전축의 직경보다도 큰, 유압 펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는, 상기 회전축에 설치되는 내륜과, 하우징에 설치되는 외륜과, 상기 내륜 및 상기 외륜의 사이에 배치되는 전동체를 갖고,
    상기 축 방향에 있어서, 상기 예압 부여 부재는, 상기 지지부와 상기 제1 환상 부재의 사이에 개재되고,
    상기 내륜 및 상기 외륜 중, 상기 예압 부여 부재가 맞닿는 측의 부재는, 틈새 끼워맞춤에 의해 상기 회전축 또는 상기 하우징에 설치되는, 유압 펌프.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는, 상기 회전축에 설치되는 내륜과, 하우징에 설치되는 외륜과, 상기 내륜 및 상기 외륜의 사이에 배치되는 전동체를 갖고,
    상기 축 방향에 있어서, 상기 지지부는, 상기 예압 부여 부재와 상기 환상 부재의 사이에 개재되고,
    상기 내륜 및 상기 외륜 중, 상기 예압 부여 부재가 맞닿는 측의 부재는, 틈새 끼워맞춤에 의해 상기 회전축 또는 상기 하우징에 설치되는, 유압 펌프.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전축의 일단부측 및 타단부측의 다른 쪽 측에 있어서, 상기 회전축 주위에 마련되어 상기 베어링부와 축 방향에 대향하는 제2 환상 부재를 더 구비하고,
    상기 제2 환상 부재의 내경은 상기 회전축의 외경보다도 큰, 유압 펌프.
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