KR20210030879A - 유체 기계 및 건설기계 - Google Patents

Abstract

본 발명의 유체 기계는, 케이싱과, 상기 케이싱에 마련되어 샤프트를 축선 주위로 회전 가능하게 지지하는 베어링과, 상기 베어링의 상기 축선 방향으로의 이동을 규제하는 밸브판을 구비한다.

Description

유체 기계 및 건설기계{FLUID MACHINE AND CONSTRUCTION MACHINE}

본 발명은 유체 기계 및 건설기계에 관한 것이다.

유체 기계로서는, 유압 셔블 등의 건설기계에 탑재된 각종 유압 액추에이터에 작동유를 공급하기 위한 경사판식 가변 용량형 유압 펌프가 있다. 이러한 종류의 유압 펌프는, 케이싱 내에, 구동측(원동기측)의 베어링 및 반 구동측(구동측과는 반대측)의 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된 샤프트를 갖고 있다. 샤프트의 외주면에는, 실린더 블록이 끼워 맞추어져 고정되어 있다. 샤프트와 실린더 블록은, 일체로 되어서 회전한다. 실린더 블록에는, 복수의 실린더 구멍이 마련되어 있다. 각 실린더 구멍에 피스톤이 삽입되어 있다. 그리고, 실린더 구멍과 피스톤에 의해 실린더실을 구성하고 있다.

또한, 피스톤의 실린더실이 형성되어 있는 측의 단부와는 반대측 단부에, 케이싱에 대하여 기울기 각이 변경 가능하게 지지된 경사판이 마련되어 있다. 경사판의 회전 축선은, 실린더 블록의 회전 축선과 직교하고 있다. 각 피스톤의 경사판측의 단부에는, 경사판에 대하여 이동 가능한 슈가 설치되어 있다. 각 슈는, 슈 보유 지지 부재에 의해 일체적으로 보유 지지되어 있다. 슈 보유 지지 부재는, 샤프트의 외주면에 끼워 맞추어져 있는 압박 부재에 의해 경사판을 향해서 눌려 있다.

이와 같은 구성 하에, 피스톤은, 경사판을 따라 미끄러져 움직임과 동시에, 경사판에 의해 실린더 구멍 내에서의 변위가 규제된다. 경사판을 따라 피스톤이 미끄러져 움직이면, 이 피스톤이 실린더 구멍 내를 슬라이드 이동한다. 이에 의해 생기는 실린더실의 용적 변화를 이용하여, 소정의 유량으로 작동유가 토출된다. 경사판의 기울기 각도가 변화하면, 피스톤의 실린더 구멍 내에서의 슬라이드 이동량이 변화하므로, 유압 펌프의 토출량이 변화한다.

일본 특허 공개2018-21596호 공보

예를 들어, 유압 셔블 등의 건설기계에 탑재되는 유압기기 전반에 대하여 저렴하고 파손되기 어려울 것이 요구되고 있으며, 유압 펌프에 대해서도 예외는 아니다. 그러나, 종래 구조의 유압 펌프에서는, 반 구동측의 베어링은 실린더 블록측으로의 이동이 규제되어 있지 않다.

또한, 경사판식 가변 용량형 유압 펌프는, 실린더 블록이 샤프트와 일체로 회전할 때, 샤프트가 축 방향에 대하여 기울어져, 반 구동측의 베어링의 외륜이 마찰력을 초과해서 축 방향으로 이동하는 것을 생각할 수 있다. 예를 들어, 반 구동측의 베어링이 실린더 블록측으로 이동한 경우, 베어링의 외륜이 샤프트와 간섭하는 것을 생각할 수 있다.

또한, 반 구동측의 베어링에는, 예를 들어 니들 베어링이 사용된다. 니들 베어링은, 실린더 블록측으로 이동한 경우, 니들 베어링의 외륜으로 니들 롤러를 지지하는 것이 어려워져, 외륜이 마모나 파손될 가능성이 있었다.

본 발명은, 샤프트를 지지하는 베어링의 축선 방향으로의 이동을 규제할 수 있는 유체 기계 및 건설기계를 제공한다.

본 발명의 일 양태에 따른 유체 기계는, 케이싱과, 상기 케이싱의 내부에서 축선 방향으로 연장되는 샤프트와, 상기 케이싱에 마련되어 상기 샤프트를 축선 주위로 회전 가능하게 지지하는 베어링과, 상기 베어링의 상기 축선 방향으로의 이동을 규제하는 밸브판을 구비한다.

이렇게 구성함으로써, 밸브판으로 샤프트를 지지하는 베어링이 축선 방향으로 이동하는 것을 규제할 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 베어링의 외륜이 샤프트와 간섭하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 베어링이, 예를 들어 니들 베어링의 경우, 베어링이 축 방향으로 이동해서 외륜이 마모나 파손되는 것을 방지할 수 있다.

상기 구성에서는, 상기 밸브판은, 상기 샤프트가 관통하는 관통 구멍을 갖고, 상기 케이싱에 겹치도록 상기 축선 방향을 따라 상기 베어링측에 배치되어 있어도 된다.

상기 구성에서는, 상기 밸브판은, 상기 밸브판의 내주에서 상기 베어링의 상기 축선 방향으로의 이동을 규제해도 된다.

상기 구성에서는, 상기 밸브판은, 상기 케이싱에 면하고 있는 내주면을 갖고, 상기 내주면은 상기 베어링의 상기 축선 방향으로의 이동을 규제해도 된다.

본 발명의 다른 양태에 따른 유체 기계는, 케이싱과, 상기 케이싱의 내부에서 축선 방향으로 연장되는 샤프트와, 상기 케이싱에 마련되어 상기 샤프트를 축선 주위로 회전 가능하게 지지하는 베어링과, 상기 샤프트가 관통 구멍을 관통한 상태에서, 상기 케이싱에 겹치도록 상기 축선 방향을 따라 상기 베어링측에 배치되고, 상기 케이싱에 면하고 있는 내주면에서 상기 베어링의 상기 축선 방향으로의 이동을 규제하는 밸브판을 구비한다.

이렇게 구성함으로써, 밸브판의 내주면에서 샤프트를 지지하는 베어링이 축선 방향으로 이동하는 것을 규제할 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 베어링의 외륜이 샤프트와 간섭하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 베어링이, 예를 들어 니들 베어링인 경우, 베어링이 축 방향으로 이동해서 외륜이 마모나 파손되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따른 건설기계는, 상술한 유체 기계가 탑재된 차체를 구비한다.

이렇게 구성함으로써, 샤프트를 지지하는 베어링의 축선 방향으로의 이동을 규제할 수 있는 유체 기계를 구비한 건설기계를 제공할 수 있다.

상술한 유체 기계 및 건설기계는, 샤프트를 지지하는 베어링의 축선 방향으로의 이동을 규제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태의 건설기계의 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태의 유압 펌프의 단면도이다.
도 3은 도 2의 III부를 확대해서 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태의 샤프트의 일단부로부터 베어링을 분해한 상태를 도시하는 단면도이다.
도 5는 도 3의 V-V선을 따른 단면도이다.
도 6은 도 3의 VI부를 확대해서 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태의 제1 변형예의 밸브판 및 베어링을 도시하는 단면도이다.
도 8은 도 7의 VIII-VIII선을 따른 단면도이다.
도 9는 도 7의 IX부를 확대해서 도시하는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태의 제2 변형예의 밸브판을 도시하는 평면도이다.
도 11은 본 발명의 실시 형태의 제2 변형예의 밸브판 및 베어링을 도시하는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시 형태의 제2 변형예의 밸브판 및 베어링을 도시하는 단면도이다.

이어서, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

<건설기계>

도 1은, 건설기계(100)의 개략 구성도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 건설기계(100)는 예를 들어 유압 셔블이다. 건설기계(100)는, 선회체(청구항의 차체에 상당)(101)와, 주행체(청구항의 차체에 상당)(102)를 구비하고 있다. 선회체(101)는, 주행체(102) 상에 선회 가능하게 마련되어 있다. 선회체(101)에는, 유압 펌프(청구항의 유체 기계에 상당)(1)가 탑재되어 있다.

선회체(101)는, 조작자가 탑승 가능한 캡(103)과, 캡(103)에 일단부가 요동 가능하게 연결되어 있는 붐(104)과, 붐(104)의 캡(103)과는 반대측의 타단부(선단)에 요동 가능하게 일단부가 연결되어 있는 암(105)과, 암(105)의 붐(104)과는 반대측의 타단부(선단)에 요동 가능하게 연결되어 있는 버킷(106)을 구비하고 있다. 또한, 캡(103) 내에는, 유압 펌프(1)가 마련되어 있다. 이 유압 펌프(1)로부터 토출되는 작동유에 의해, 캡(103), 붐(104), 암(105) 및 버킷(106)이 구동된다.

<유압 펌프>

도 2는, 유압 펌프(1)의 단면도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 유압 펌프(1)는, 소위 경사판식 가변 용량형 유압 펌프이다. 유압 펌프(1)는, 케이싱(2)과, 케이싱(2)의 내부에 회전 가능하게 지지된 샤프트(3)와, 케이싱(2)의 내부에서 축선 방향으로 연장됨과 함께 수납되어, 샤프트(3)에 고정되어 있는 실린더 블록(4)과, 케이싱(2) 내에 기울기 각도가 변경 가능하게 수납되어 유압 펌프(1)로부터 토출되는 작동유의 토출량을 제어하는 경사판(5)과, 경사판(5)의 기울기 각도를 제어하는 제1 가압부(6) 및 제2 가압부(7)와, 경사판(5)의 기울기 각도를 검출하는 도시하지 않은 센서를 구비하고 있다.

도 2에서는, 설명을 이해하기 쉽게 하기 위해서, 각 부재의 축척을 적절히 변경하고 있다. 또한, 이하의 설명에서는, 샤프트(3)의 중심 축선(청구항의 축선에 상당)(C1)과 평행한 방향을 축 방향이라고 칭하고, 샤프트(3)의 회전 방향을 둘레 방향이라고 칭하고, 샤프트(3)의 직경 방향을 간단히 직경 방향이라고 칭한다.

케이싱(2)은, 개구부(9a)를 갖는 상자 형상의 케이싱 본체(9)와, 케이싱 본체(9)의 개구부(9a)를 폐색하는 프론트 플랜지(10)를 구비하고 있다.

케이싱 본체(9)에는, 개구부(9a)와는 반대측의 저부(9b)에, 샤프트(3)의 일단부(3d)를 회전 가능하게 지지하는 베어링(11)이 마련되어 있다. 케이싱 본체(9)의 측면(9c)에는, 내면측에, 제2 가압부(7)의 후술하는 가압 로드(46)를 가이드하는 제1 가이드부(49)가 마련되어 있다. 케이싱 본체(9)의 저부(9b)에는, 제1 가이드부(49)에 통하는 설치 오목부(48)가 형성되어 있다. 설치 오목부(48)에는, 제2 가압부(7)의 후술하는 가압 핀 유닛(50)이 설치된다.

또한, 케이싱 본체(9)에는, 도시하지 않은 흡입 통로 및 토출 통로가 형성되어 있다. 흡입 통로는, 도시하지 않은 탱크에 접속되어 있다. 토출 통로는, 도시하지 않은 제어 밸브 등에 의해 캡(103), 붐(104), 암(105) 및 버킷(106)(도 1 참조)에 접속되어 있다.

프론트 플랜지(10)에는, 케이싱 본체(9)측의 내면(10a)에, 경사판 지지부(30)가 돌출 형성되어 있다. 경사판 지지부(30)는, 경사판(5)을 기울기 각도를 변경 가능하게 지지한다. 경사판 지지부(30)에는, 직경 방향에서 보아 반원 형상의 오목부(30a)가 형성되어 있다. 이 오목부(30a)에, 경사판(5)이 지지된다.

또한, 프론트 플랜지(10)에는, 직경 방향 외측에, 수나사 형상의 스토퍼(40)가 마련되어 있다. 스토퍼(40)는, 경사판(5)의 일부가 지지되어 경사판(5)의 기울기 각도를 규제한다. 프론트 플랜지(10)에 대하여 스토퍼(40)를 돌림으로써, 프론트 플랜지(10)의 내면(10a)측으로부터의 스토퍼(40)의 돌출량이 변화한다. 이에 의해, 경사판(5)의 기울기 각도가 규제된다.

또한, 프론트 플랜지(10)에는, 샤프트(3)를 삽입 관통 가능한 관통 구멍(13)이 형성되어 있다. 이 관통 구멍(13)에, 샤프트(3)의 타단부측(샤프트(3)의 일단부(3d)의 반대측)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(14)이 마련되어 있다. 또한, 관통 구멍(13)에는, 베어링(14)보다도 케이싱 본체(9)와는 반대측(프론트 플랜지(10)의 외측)에, 오일 시일(15)이 마련되어 있다. 샤프트(3)의 타단부는, 베어링(14) 및 오일 시일(15)을 개재하여, 프론트 플랜지(10)의 외측으로 돌출되어 있다. 오일 시일(15)은, 내부로부터의 기름의 유출을 방지함과 함께, 프론트 플랜지(10)와 샤프트(3) 사이로부터 이물 등의 침입을 방지한다.

오일 시일(15)보다도 돌출되는 샤프트(3)의 타단부에는, 제1 스플라인(3a)이 형성되어 있다. 이 제1 스플라인(3a)을 개재하여, 도시하지 않은 엔진 등의 동력원과 샤프트(3)가 연결된다. 샤프트(3)의 외주면(3c)의 경사판(5)보다도 케이싱 본체(9)의 저부(9b)측, 즉, 샤프트(3)의 축 방향 중앙에는, 제2 스플라인(3b)이 형성되어 있다. 샤프트(3)의 외주면(3c)에는, 제2 스플라인(3b)에 대응하는 개소에, 실린더 블록(4)이 끼워 맞추어져 있다.

제1 스플라인(3a) 및 제2 스플라인(3b)은, 도시하지 않은 전용의 공구(커터 등)에 의해, 예를 들어 샤프트(3)의 외주면(3c)에 절삭 가공을 실시함으로써 형성된다.

실린더 블록(4)은, 원주상으로 형성되어 있다. 실린더 블록(4)의 직경 방향 중앙에는, 샤프트(3)를 삽입 또는 압입 가능한 관통 구멍(16)이 형성되어 있다. 관통 구멍(16)에도 스플라인(16a)이 형성되어 있다. 이 스플라인(16a)과 샤프트(3)의 제2 스플라인(3b)이 스플라인 결합된다. 이에 의해, 샤프트(3)와 실린더 블록(4)이 일체가 되어서 회전한다.

관통 구멍(16)의 축 방향 중앙으로부터 단부(4a)에 이르는 사이에는, 샤프트(3)의 주위를 둘러싸도록 오목부(20)가 형성되어 있다. 또한, 관통 구멍(16)의 축 방향 중앙으로부터 경사판(5)측에 이르는 사이에는, 내주면의 일부에, 실린더 블록(4)을 축 방향으로 관통하는 관통 구멍(25)이 형성되어 있다. 오목부(20)에는, 후술하는 스프링(23) 및 리테이너(24a, 24b)가 수납된다. 관통 구멍(25)에는, 후술하는 연결 부재(26)가 축 방향으로 이동 가능하게 수납된다.

또한, 실린더 블록(4)에는, 샤프트(3)의 주위를 둘러싸도록 복수의 실린더 구멍(17)이 형성되어 있다. 실린더 구멍(17)은, 둘레 방향을 따라 등간격으로 배치되어 있다. 또한, 실린더 구멍(17)은 축 방향을 따라 형성되어 있고, 경사판(5)측이 개구되어 있다. 프론트 플랜지(10)와는 반대측에 위치하는 실린더 블록(4)의 단부(4a)에는, 연통 구멍(18)이 형성되어 있다. 연통 구멍(18)은, 각 실린더 구멍(17)에 대응하는 위치에, 이들 실린더 구멍(17)과 실린더 블록(4)의 외부를 접속한다.

도 3은, 도 2의 III부를 확대해서 도시하는 단면도이다. 도 4는, 샤프트(3)의 일단부로부터 베어링(11)을 분해한 상태를 도시하는 단면도이다.

도 3, 도 4에 도시한 바와 같이, 실린더 블록(4)의 단부(4a)에는, 이 단부(4a)의 단부면에 겹치도록 원판상의 밸브판(19)이 마련되어 있다. 밸브판(19)은, 케이싱 본체(9)의 저부(9b)의 단부면에 축 방향을 따라 겹치도록 베어링(11)측에 배치되어 있다. 즉, 밸브판(19)은, 케이싱 본체(9)의 저부(9b) 및 실린더 블록(4)의 단부(4a)에 끼워 넣어진 상태로 배치되어 있다.

밸브판(19)은, 관통 구멍(61)이 직경 방향의 중앙에 형성되어, 관통 구멍(61)의 내주면(61a)에 멈춤부(62)가 일체로 마련되어 있다. 밸브판(19)은, 외주면(19a)이 원형으로 형성되어 있다(도 5 참조). 밸브판(19)의 구성의 이해를 용이하게 하기 위해서, 관통 구멍(61) 및 내주면(61a)을 편의상 상상선으로 나타낸다.

멈춤부(62)는, 축 방향으로 밸브판(19)과 동일한 두께 치수이면서 또한 관통 구멍(61)의 내주면(61a)의 전체 둘레를 따라 환상으로 형성되어 있다. 멈춤부(62)의 내주면(63)에 관통 구멍(63a)이 형성되어 있다. 관통 구멍(63a)의 내경은, 베어링(11)의 외륜(75)의 외경보다 소경으로 형성되어 있다. 관통 구멍(63a)에는, 샤프트(3)의 일단부(3d)가 축 방향을 따라 관통되어 있다.

도 5는, 도 3의 V-V선을 따른 단면도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 밸브판(19)은, 흡입구(65) 및 토출구(66)와, 제1 설치 구멍(67) 및 제2 설치 구멍(68)을 갖는다. 흡입구(65) 및 토출구(66)는, 관통 구멍(63a)의 직경 방향 외측에서 관통 구멍(63a)을 따라 만곡 형상(U자상)으로 형성되어, 밸브판(19)의 두께 방향(축 방향)으로 관통되어 있다. 흡입구(65) 및 토출구(66)는, 실린더 블록(4)의 각 연통 구멍(18)에 통하고 있다.

제1 설치 구멍(67) 및 제2 설치 구멍(68)은, 밸브판(19)의 외주면(19a)의 근방에서 둘레 방향으로 등간격으로 배치되어 있다. 제1 설치 구멍(67) 및 제2 설치 구멍(68)은, 밸브판(19)의 두께 방향(축 방향)으로 관통 구멍(63a)을 따라 관통되어 있다.

제1 설치 구멍(67)에 제1 핀(71)이 관통되어, 케이싱 본체(9)의 저부(9b)의 삽입 구멍(72)에 단부면으로부터 삽입된다. 제2 설치 구멍(68)에 제2 핀(73)이 관통되어, 케이싱 본체(9)의 저부(9b)의 도시하지 않은 삽입 구멍에 단부면으로부터 삽입된다. 이에 의해, 밸브판(19)은, 케이싱 본체(9)의 저부(9b)에 제1 핀(71) 및 제2 핀(73)의 2개의 핀에 의해 위치 결정된 상태로 고정되어 있다.

이와 같은 구성 하에, 밸브판(19)은, 실린더 블록(4)이 샤프트(3)와 함께 회전하는 경우에도, 케이싱(2)(케이싱 본체(9)의 저부(9b))에 대하여 정지하고 있다.

도 6은, 도 3의 VI부를 확대해서 도시하는 단면도이다.

도 5, 도 6에 도시하는 바와 같이, 베어링(11)은, 예를 들어 니들 베어링이 사용되고 있다. 베어링(11)으로서 다른 베어링을 사용해도 된다. 베어링(11)은, 외륜(75)과, 외륜(75)의 직경 방향 내측에 배치되는 복수의 니들 롤러(76)와, 각 니들 롤러(76)를 전동 가능하게 보유 지지하는 보유 지지기(77)를 구비하고 있다.

외륜(75)은, 축 방향의 양단에 제1 플랜지부(75a) 및 제2 플랜지부(75b)가 직경 방향 내측을 향해서 돌출되어 있다. 제1 플랜지부(75a)는, 베어링(11) 중 밸브판(19)측에 위치한다(제1 플랜지부(75a)는 밸브판(19)에 면해서 위치함). 제2 플랜지부(75b)는, 베어링(11) 중 밸브판(19)의 반대측에 위치한다. 제1 플랜지부(75a) 및 제2 플랜지부(75b)는, 각 니들 롤러(76) 및 보유 지지기(77)의 축 방향으로의 이동을 규제한다.

외륜(75)이 케이싱 본체(9)의 저부(9b)의 베어링 구멍(81)에 압입된 상태에서, 각 니들 롤러(76)가, 샤프트(3)의 일단부(3d)의 외주면을 궤도면으로 해서 구른다. 이에 의해, 샤프트(3)의 일단부(3d)가 베어링(11)에 의해 케이싱 본체(9)에 중심 축선(C1) 주위로 회전 가능하게 지지되어 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 밸브판(19)에는, 실린더 블록(4)의 각 연통 구멍(18)에 통하는 흡입구(65) 및 토출구(66)(도 5 참조)가 밸브판(19)의 두께 방향으로 관통 형성되어 있다. 이들 밸브판(19)의 흡입구(65), 토출구(66) 및 실린더 블록(4)의 연통 구멍(18)을 통해서, 각 실린더 구멍(17)과 케이싱 본체(9)에 형성된 도시하지 않은 흡입 통로 및 토출 통로가 통하고 있다. 밸브판(19)은, 케이싱 본체(9)에 대하여 고정되어 있다. 그 때문에, 실린더 구멍(17)은, 밸브판(19)을 지나쳐서 흡입 통로로부터 작동유가 공급되는 상태와 토출 통로에 작동유를 배출하는 상태를 갖는다. 밸브판(19)을 지나쳐서 흡입 통로로부터 실린더 구멍(17) 내에 작동유가 공급되는 상태, 및 실린더 구멍(17) 내로부터 토출 통로에 작동유를 배출하는 상태는, 실린더 블록(4)의 회전 상태에 따라서 전환된다.

각 실린더 구멍(17)에는, 피스톤(21)이 축 방향을 따라 이동 가능하게 수납되어 있다. 실린더 구멍(17)에 피스톤(21)이 수납됨으로써, 피스톤(21)은, 샤프트(3) 및 실린더 블록(4)의 회전에 수반하여, 샤프트(3)의 중심 축선(C1) 주위로 공전한다.

피스톤(21)의 경사판(5)측의 단부에는, 구상의 볼록부(28)가 일체 형성되어 있다. 또한, 피스톤(21)의 내부는, 공동으로 형성되어 있다. 이 공동은, 실린더 구멍(17) 내의 작동유로 채워져 있다. 따라서, 피스톤(21)의 왕복 운동은, 실린더 구멍(17)에의 작동유의 흡입 및 토출과 연관되어 있다. 즉, 피스톤(21)이 실린더 구멍(17)로부터 빼내어질 때는, 실린더 구멍(17) 내에 흡입 통로로부터 작동유가 공급된다. 피스톤(21)이 실린더 구멍(17) 내에 진입할 때는, 실린더 구멍(17) 내로부터 토출 통로에 작동유가 토출된다.

실린더 블록(4)의 오목부(20)에 수납된 스프링(23)은, 예를 들어 코일 스프링이다. 스프링(23)은, 오목부(20)에 수납된 2개의 리테이너(24a, 24b)의 사이에서 압축되어 있다. 이 때문에, 스프링(23)은, 그 탄성력에 의해 신장되는 배향으로 가압력을 생기게 한다. 스프링(23)의 가압력은, 2개의 리테이너(24a, 24b) 중 한쪽 리테이너(24b)를 통해서 연결 부재(26)에 전달된다. 연결 부재(26)보다도 프론트 플랜지(10)측, 즉, 실린더 블록(4)과 경사판(5) 사이에는, 샤프트(3)의 외주면(3c)에, 압박 부재(27)가 끼워 맞추어져 있다.

압박 부재(27)는, 대략 원통상으로 형성되어 있다. 압박 부재(27) 중 연결 부재(26)측의 단부면에, 연결 부재(26)가 접촉 가능하게 마련된다. 연결 부재(26)가 받은 스프링(23)의 가압력은, 압박 부재(27)에 전달된다. 압박 부재(27)는, 후술하는 슈 보유 지지 부재(29)에 맞닿아져, 슈 보유 지지 부재(29)를 경사판(5)측을 향해서 누른다.

실린더 블록(4)의 각 실린더 구멍(17)에 수납된 각 피스톤(21)에는, 이들 피스톤(21)의 볼록부(28)에, 슈(22)가 설치되어 있다. 슈(22)의 볼록부(28)를 받아들이는 측의 면에는, 볼록부(28)의 형상에 대응하도록 구상의 오목부(22a)가 형성되어 있다. 이 오목부(22a)에 피스톤(21)의 볼록부(28)가 감입된다. 이에 의해, 피스톤(21)의 볼록부(28)에 대하여 슈(22)가 회전 가능하게 연결된다.

각 슈(22)는, 슈 보유 지지 부재(29)에 의해 일체적으로 보유 지지되어 있다. 이 슈 보유 지지 부재(29)가 압박 부재(27)에 의해 경사판(5)측에 눌린다. 또한, 압박 부재(27)에 의해, 슈 보유 지지 부재(29)에서 각 슈(22)가 경사판(5)측에 눌린다.

경사판(5)은, 회전해서 기울어짐으로써, 각 피스톤(21)의 축 방향을 따른 방향으로의 변위를 규제하는 역할을 갖고 있다. 경사판(5)은, 실린더 블록(4)측에서 보아 원환상의 경사판 본체(31)를 갖고 있다. 경사판 본체(31)의 직경 방향 중앙에는, 축 방향으로 관통하는 삽입 관통 구멍(32)이 형성되어 있다. 삽입 관통 구멍(32)에, 샤프트(3)가 삽입 관통(관통)된다. 경사판 본체(31)의 실린더 블록(4)측에는, 평탄한 미끄럼 이동면(31a)이 형성되어 있다. 이 미끄럼 이동면(31a)에, 각 슈(22)가 이동 가능하게 눌려 있다.

경사판 본체(31)의 미끄럼 이동면(31a)의 배면측(미끄럼 이동면(31a)의 반대측의 면)에는, 2개의 지지 볼록부(33, 34)가 삽입 관통 구멍(32)을 중심으로 해서, 직경 방향 중 지면 표리 방향에서 대향 배치되어 있다. 2개의 지지 볼록부(33, 34)는, 프론트 플랜지(10)에 경사판(5)의 기울기 각도를 변경 가능하게 지지시키기 위한 것이다. 각 지지 볼록부(33, 34)는, 직경 방향에서 보아 반원 형상으로 형성되어 있고, 원호면(33a, 34a)을 갖고 있다. 이들 원호면(33a, 34a)이 프론트 플랜지(10)측을 향하도록, 각 지지 볼록부(33, 34)가 경사판 본체(31)로부터 돌출되도록 형성되어 있다.

각 지지 볼록부(33, 34)의 원호면(33a, 34a)은, 프론트 플랜지(10)에 돌출 형성된 경사판 지지부(30)의 오목부(30a)에 이동 가능하게 지지되어 있다. 오목부(30a)에 원호면(33a, 34a)이 미끄러져 움직임으로써, 프론트 플랜지(10)에 대하여 경사판(5)이 회전된다.

경사판 본체(31)의 직경 방향 측부에는, 삽입 관통 구멍(32)을 중심으로 직경 방향에서 대향하는 제1 피가압부(37) 및 제2 피가압부(38)가 일체 성형되어 있다. 제1 피가압부(37) 및 제2 피가압부(38)가 대향하는 방향은, 2개의 지지 볼록부(33, 34)가 대향하는 방향과 직교하고 있다. 제1 피가압부(37) 및 제2 피가압부(38)는, 경사판 본체(31)로부터 직경 방향 외측을 향해서 연장 돌출되어 있다. 제2 피가압부(38)의 프론트 플랜지(10)측의 면(38a)이, 프론트 플랜지(10)에 마련된 스토퍼(40)에 맞닿아진다.

제1 피가압부(37)의 직경 방향 외측(선단측)에는, 각 지지 볼록부(33, 34)의 돌출 방향과는 반대측의 면(실린더 블록(4)측의 면)에, 연결 오목부(39)가 형성되어 있다. 연결 오목부(39)에, 제1 가압부(6)가 연결된다. 연결 오목부(39)는, 축 방향에서 보아 원 형상으로 형성되어 있다.

제2 피가압부(38)에는, 각 지지 볼록부(33, 34)의 돌출 방향과는 반대측의 면(실린더 블록(4)측의 면)의 거의 전체에, 맞닿음면(41)이 형성되어 있다. 맞닿음면(41)은, 제2 피가압부(38)를 평탄하게 절제함으로써 형성된다. 맞닿음면(41)에, 제2 가압부(7)가 맞닿아진다.

이렇게 구성된 경사판(5)은, 프론트 플랜지(10)에 대하여 회전함으로써, 제1 피가압부(37)나 제2 피가압부(38)가 프론트 플랜지(10)에 접근, 이격하도록 경사진다.

경사판(5)의 기울기 각도는, 미끄럼 이동면(31a)과 샤프트(3)에 직교하고 있는 면이 이루는 각도를 말한다. 즉, 이 각도가 작을수록 경사판(5)의 기울기 각도는 작아진다.

제1 가압부(6)는, 경사판(5)의 기울기 각도가 커지는 배향으로 경사판(5)을 가압한다. 제1 가압부(6)는, 케이싱 본체(9)의 저부(9b)측에 배치된 제1 리테이너(42)와, 경사판(5)측에 배치된 제2 리테이너(43)와, 제1 리테이너(42)와 제2 리테이너(43)의 사이에 배치된 제1 스프링(44) 및 제2 스프링(45)을 구비하고 있다.

제2 리테이너(43)의 경사판(5)측에는, 구상의 연결 볼록부(43a)가 돌출 형성되어 있다. 이 연결 볼록부(43a)가 경사판(5)의 연결 오목부(39)에 맞닿아짐으로써, 경사판(5)에 대하여 제2 리테이너(43)가 회전 가능하게 연결된다.

제1 스프링(44)은, 제1 리테이너(42)와 제2 리테이너(43) 사이에서 압축되어 있다. 이 때문에, 제1 스프링(44)은, 그 탄성력에 의해 제1 스프링(44)이 신장되는 배향으로 가압력을 생기게 한다.

제2 스프링(45)은, 제1 스프링(44)의 내측에 배치되어 있다. 이 때문에, 제2 스프링(45)의 외경은, 제1 스프링(44)의 외경보다도 작다. 제2 스프링(45)은, 제2 리테이너(43)에 고정되어 있다.

제2 스프링(45)은, 경사판(5)의 기울기 각도가 큰 상태(도 2에 도시하는 상태)에서는, 제1 리테이너(42)로부터 이격되어 있다. 이에 의해, 경사판(5)의 기울기 각도가 큰 경우, 경사판(5)에는 제1 스프링(44)의 가압력만이 작용된다.

이에 반해, 경사판(5)의 기울기 각도가 작아지면, 어떤 기울기 각도일 때 제2 스프링(45)이 제1 리테이너(42)에 접촉한다. 또한 경사판(5)의 기울기 각도가 작아지면, 제2 스프링(45)도 제1 리테이너(42)와 제2 리테이너(43) 사이에서 압축된다. 이에 의해, 경사판(5)에는, 제1 스프링(44) 및 제2 스프링(45) 양쪽의 가압력이 작용한다.

이와 같이, 제1 가압부(6)는, 경사판(5)의 기울기 각도에 따라, 그 가압력을 단계적으로 변화시킬 수 있다. 제2 스프링(45)은, 제2 리테이너(43)에 고정되는 것에 한정되지 않고, 제1 리테이너(42)에 고정되도록 해도 된다. 또한, 제1 리테이너(42) 및 제2 리테이너(43)의 어느 것에도 고정되지 않고, 제1 리테이너(42)와 제2 리테이너(43) 사이에서 이동 가능하게 되어 있어도 된다.

제2 가압부(7)는, 제1 가압부(6)에 의한 경사판(5)에의 가압력과 반대 배향의 가압력을 경사판(5)에 작용시킨다. 특히, 제2 가압부(7)는, 제1 가압부(6)에 의한 경사판(5)의 기울기 각도가 커지는 배향으로의 가압력에 저항하여, 경사판(5)의 기울기 각도가 작아지는 배향으로 경사판(5)을 가압한다. 제2 가압부(7)는, 가압 로드(46)와 가압 핀 유닛(50)을 구비하고 있다. 가압 핀 유닛(50)은, 유닛 케이스(51)와, 복수의 가압 핀(52, 53)을 주 구성으로 하고 있다. 도 2에서는, 복수의 가압 핀(52, 53)이 2개만 도시되어 있지만, 복수의 가압 핀(52, 53)은, 예를 들어 4개 마련되어 있다.

유닛 케이스(51)는, 케이싱 본체(9)의 설치 오목부(48)에 감입되도록 설치되어 있다. 유닛 케이스(51)의 경사판(5)측에는, 복수의 가압 핀(52, 53)을 가이드하는 복수의 제2 가이드부(54)가 마련되어 있다. 제2 가이드부(54)는, 유닛 케이스(51)를 축 방향을 따라 관통하는 구멍이다. 또한, 유닛 케이스(51)의 경사판(5)과는 반대측에는, 복수의 제2 가이드부(54) 중 1개에 통하는 실린더 구멍(55)이 마련되어 있다. 실린더 구멍(55)은, 유닛 케이스(51)의 제2 가이드부(54)와는 반대측에 개구되어 있다. 이 실린더 구멍(55)의 개구부는, 캡 부재(57)에 의해 폐색되어 있다.

실린더 구멍(55) 내에는, 원주상의 가압 피스톤(56)이 실린더 구멍(55)에 대하여 축 방향으로 이동 가능하게 배치되어 있다.

제2 가이드부(54)에는, 각 가압 핀(52, 53)이 축 방향으로 이동 가능하게 수납되어 있다. 복수의 가압 핀(52, 53) 중 한쪽 가압 핀(52)은, 다른 쪽 가압 핀(53)보다도 길게 형성되어 있다. 이러한 한쪽 가압 핀(52)이, 실린더 구멍(55)에 통하는 제2 가이드부(54)에 수납되어 있다. 한쪽 가압 핀(52)의 경사판(5)과는 반대측 단부는, 실린더 구멍(55)에 돌출되어 있다.

제2 가이드부(54)에는, 예를 들어 유압 펌프(1)로부터 토출된 작동유에 의한 신호 압이나, 동일한 구동원으로 구동되는 다른 유압 펌프로부터의 신호 압이나, 동일한 구동원으로 구동되는 에어컨 등의 외부 기기의 작동에 대응한 신호 압 등이 입력된다. 실린더 구멍(55)에는, 예를 들어 컨트롤 밸브에서 생성된 신호 압 등이 입력된다. 각 가압 핀(52, 53)은, 각 가압 핀(52, 53)에 대응하는 신호 압에 따라, 가압 로드(46)를 경사판(5)을 향해서 가압한다.

가압 로드(46)는, 경사판(5)의 맞닿음면(41)과 각 가압 핀(52, 53) 사이에 배치되어 있다. 가압 로드(46)는, 축 방향으로 길게 원주상으로 형성되어 있고, 케이싱 본체(9)의 제1 가이드부(49)에 의해 축 방향으로 이동 가능하게 가이드되어 있다.

가압 로드(46)의 맞닿음면(41)측의 단부에는, 구상면(46a)이 형성되어 있다. 이 때문에, 경사판(5)의 기울기 각도의 변화에 기인해서 경사판(5)(맞닿음면(41))과 가압 로드(46)가 이루는 각도가 변화해도 경사판(5)에 대한 가압력을 구상면(46a)으로부터 맞닿음면(41)에 적절하게 전달할 수 있다.

<유압 펌프의 동작>

이어서, 유압 펌프(1)의 동작에 대해서 설명한다.

유압 펌프(1)는, 실린더 구멍(17)으로부터의 작동유의 토출(및 실린더 구멍(17)에의 작동유의 흡입)에 기초하는 구동력을 출력한다.

보다 구체적으로는, 먼저, 엔진 등의 동력원으로부터의 동력에 의해 샤프트(3)를 회전시킴으로써, 샤프트(3)와 일체가 되어서 실린더 블록(4)이 회전된다. 실린더 블록(4)의 회전에 수반하여, 샤프트(3)의 중심 축선(C1) 주위로 피스톤(21)이 공전된다.

각 피스톤(21)의 볼록부(28)에 설치된 각 슈(22)는, 스프링(23)의 가압력에 의해, 경사판(5)의 기울기 각도에 관계 없이 경사판(5)의 미끄럼 이동면(31a)에 대하여 적절하게 추종해서 압박된다. 또한, 피스톤(21)의 볼록부(28)는 구상으로 형성되어 있는 동시에, 이 볼록부(28)가 감입되는 슈(22)의 오목부(22a)도 구상으로 형성되어 있다. 또한, 압박 부재(27)에 의해, 슈 보유 지지 부재(29)에서 각 슈(22)가 경사판(5)측에 눌려 있다. 이 때문에, 경사판(5)의 기울기 각도가 변화해도, 각 슈(22)는 경사판(5)의 기울기에 추종해서 미끄럼 이동면(31a)에 적절하게 추종해서 압박된다.

실린더 블록(4)의 회전에 수반하여, 샤프트(3)의 중심 축선(C1) 주위로 피스톤(21)이 공전되면, 각 슈(22)도 경사판(5)의 미끄럼 이동면(31a) 상을 샤프트(3)의 중심 축선(C1) 주위로 공전하면서 미끄러져 움직인다. 이에 의해, 각 실린더 구멍(17) 내에서 각 피스톤(21)이 축 방향을 따라 이동되어, 각 피스톤(21)이 왕복 동작된다. 이와 같이, 경사판(5)은, 각 피스톤(21)의 축 방향을 따른 방향으로의 변위를 규제한다. 피스톤(21)의 왕복 동작에 따라서 일부 실린더 구멍(17)으로부터는 작동유가 토출됨과 함께, 다른 실린더 구멍(17)에는 작동유가 흡입되어, 유압 펌프가 실현된다.

경사판(5)(미끄럼 이동면(31a))의 기울기 각도가 변화하면, 피스톤(21)의 왕복 운동의 스트로크(미끄럼 이동 거리)가 변화한다. 즉, 경사판(5)의 기울기 각도가 클수록, 각 피스톤(21)의 왕복 운동에 수반하는 실린더 구멍(17)에 대한 작동유의 흡인량 및 토출량은 커진다. 이에 반해, 경사판(5)의 기울기 각도가 작을수록, 각 피스톤(21)의 왕복 운동에 수반하는 실린더 구멍(17)에 대한 작동유의 흡인량 및 토출량은 작아진다. 경사판(5)의 기울기 각도가 0도인 경우에는, 샤프트(3)의 중심 축선(C1) 주위로 피스톤(21)이 공전해도 각 피스톤(21)은 왕복 운동되지 않는다. 이 때문에, 각 실린더 구멍(17)으로부터의 작동유의 토출량도 제로가 된다.

또한, 프론트 플랜지(10)에는, 직경 방향 외측에, 수나사 형상의 스토퍼(40)가 마련되어 있다. 이 때문에, 경사판(5)의 기울기 각도를 작게 해 나가면, 이 경사판(5)이 스토퍼(40)에 맞닿아진다. 스토퍼(40)는, 회전시킴으로써 경사판(5)에 대하여 진퇴 가능하다. 따라서, 경사판(5)의 최소 기울기 각도는, 스토퍼(40)를 경사판(5)에 대하여 진퇴시킴으로써 적절히 조정할 수 있다.

이어서, 경사판(5)의 회전 동작에 대해서 설명한다.

경사판(5)은, 제1 가압부(6)에 의해, 경사판(5)의 기울기 각도가 커지는 배향으로 가압된다. 또한, 경사판(5)은, 제2 가압부(7)에 의해, 경사판(5)의 기울기 각도가 작아지는 배향으로 가압된다. 경사판(5)은, 제1 가압부(6)의 가압력에 의한 경사판(5)의 회전 축선 주위의 모멘트(도 2에서는 반시계 방향의 모멘트)와, 제2 가압부(7)에 의한 경사판(5)의 회전 축선 주위의 모멘트(도 2에서는 시계 방향의 모멘트)의 크기가 동등해지는 위치에 경사져서 정지한다.

이하, 도 2의 반시계 방향 모멘트를 간단히 반시계 방향의 모멘트라고 한다. 또한, 도 2의 시계 방향 모멘트를 간단히 시계 방향의 모멘트라고 한다.

즉, 제2 가압부(7)에 의한 시계 방향의 모멘트를 크게 하면, 경사판(5)의 기울기 각도가 작아진다. 그 만큼, 제1 가압부(6)의 제1 스프링(44)이나 제2 스프링(45)이 압축되어 제1 가압부(6)에 의한 반시계 방향의 모멘트도 커진다. 이에 의해, 제2 가압부(7)에 의한 시계 방향의 모멘트와 제1 가압부(6)에 의한 반시계 방향의 모멘트가 동등해져, 경사판(5)이 소정의 기울기로 정지한다.

한편, 제2 가압부(7)에 의한 시계 방향의 모멘트를 작게 하면, 제1 가압부(6)의 제1 스프링(44)이나 제2 스프링(45)의 가압력이 이겨서 경사판(5)의 기울기 각도가 커진다. 이에 수반해서 제1 스프링(44)이나 제2 스프링(45)이 신장되면, 제1 가압부(6)에 의한 가압력이 작아진다. 이에 의해, 제2 가압부(7)에 의한 시계 방향의 모멘트와 제1 가압부(6)에 의한 반시계 방향의 모멘트가 동등해져, 경사판(5)이 소정의 기울기로 정지한다.

제2 가압부(7)에 의한 시계 방향의 모멘트를 변화시키는 경우, 경사판(5)에의 가압 로드(46)의 가압력을 변화시킨다. 즉, 예를 들어 제2 가압부(7)의 제2 가이드부(54)에는, 유압 펌프(1)로부터 토출된 작동유에 의한 신호 압이나, 동일한 구동원으로 구동되는 다른 유압 펌프로부터의 신호 압이나, 동일한 구동원으로 구동되는 에어컨 등의 외부 기기의 작동에 대응한 신호 압 등이 입력된다. 실린더 구멍(55)에는, 예를 들어 컨트롤 밸브에서 생성된 신호 압 등이 입력된다. 이들 신호 압의 크기에 따라, 각 가압 핀(52, 53)이 가압 로드(46)를 가압한다. 이에 의해, 경사판(5)에의 가압 로드(46)의 가압력이 변화한다.

계속해서, 도 3, 도 6에 기초하여, 베어링(11)의 이동을 규제하는 예에 대해서 설명한다.

도 3, 도 6에 도시하는 바와 같이, 경사판식 가변 용량형 유압 펌프(1)는, 실린더 블록(4)이 샤프트(3)와 일체로 회전할 때 샤프트(3)가 축 방향에 대하여 기울어져, 베어링(11)의 외륜(75)이 베어링 구멍(81)에 대한 마찰력을 초과해서 축 방향으로 이동하는 것을 생각할 수 있다.

멈춤부(62)의 내주면(63)의 내경은, 베어링(11)의 외륜(75)의 외경보다 소경으로 형성되어 있다. 이 때문에, 멈춤부(62)는, 외륜(75)의 제1 플랜지부(75a)에 대하여 축 방향에서 겹쳐져 있다. 그 결과, 예를 들어 베어링(11)이 축 방향을 따라 실린더 블록(4)의 방향으로 이동한 경우, 외륜(75)의 제1 플랜지부(75a)가 멈춤부(62)에 접촉되고, 이 멈춤부(62)에서 외륜(75)의 제1 플랜지부(75a)가 지지된다. 이에 의해, 멈춤부(62)에 의해, 베어링(11)이 축 방향을 따라 실린더 블록(4)의 방향으로 이동해서 소정의 설치 영역으로부터 벗어나는 것이 규제된다.

이와 같이, 상술한 실시 형태에서는, 밸브판(19)은 멈춤부(62)을 갖고 있다. 이 때문에, 베어링(11)의 축 방향으로의 이동을 규제할 수 있어, 베어링(11)의 외륜(75)이 샤프트(3)와 간섭하는 것을 방지할 수 있다. 특히, 베어링(11)으로서 니들 베어링을 사용하고 있다. 베어링(11)이 니들 베어링인 경우에도, 베어링(11)이 소정의 설치 영역으로부터 벗어나는 것을 규제해서 외륜(75)이 마모나 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 밸브판(19)은, 관통 구멍(61)이 직경 방향의 중앙에 형성되고, 관통 구멍(61)의 내주면(61a)에 멈춤부(62)가 일체로 마련되어 있다. 이 때문에, 멈춤부(62)의 내주면의 내경을, 베어링(11)의 외륜(75)의 외경보다 소경으로 용이하게 형성할 수 있다. 그 결과, 베어링(11)의 외륜(75)에 대하여 멈춤부(62)를 축 방향에서 용이하게 겹치는 것이 가능해져서, 멈춤부(62)에서 베어링(11)의 외륜(75)을 용이하게 지지할 수 있다. 따라서, 밸브판(19)의 내주면에 마련한 멈춤부(62)에서 베어링(11)의 축 방향으로의 이동을 확실하게 규제할 수 있다.

또한, 멈춤부(62)는, 밸브판(19)의 내주면(61a)에 일체로 마련되어 있다. 이 때문에, 베어링(11)의 빠짐 방지를 밸브판(19)에서 겸할 수 있다. 이에 의해, 간단한 구성으로, 베어링(11)의 축 방향으로의 이동을 규제할 수 있다.

[제1 변형예]

도 7은, 제1 변형예의 밸브판(90) 및 베어링(11)을 도시하는 단면도이다. 도 8은, 도 7의 VIII-VIII선을 따른 단면도이다. 도 9는, 도 7의 IX부를 확대해서 도시하는 단면도이다. 도 7, 도 8, 도 9는, 상술한 도 3, 도 5, 도 6에 대응하고 있다. 또한, 상술한 실시 형태와 동일 양태에는 동일 부호를 붙여서 설명을 생략한다.

도 7, 도 8, 도 9에 도시하는 바와 같이, 밸브판(90)은, 관통 구멍(61)의 내주면(61a)에 멈춤부(92)가 일체로 마련되어 있다. 구체적으로는, 멈춤부(92)는, 축 방향에서 베어링(11)의 반대측에 마련되어 있다. 멈춤부(92)는, 밸브판(19)의 두께 치수보다 작은 치수이면서 또한 관통 구멍(61)의 내주면(61a)의 전체 둘레를 따라 환상으로 형성되어 있다. 멈춤부(92)의 내주면(93)에 관통 구멍(93a)이 형성되어 있다. 관통 구멍(93a)의 내경은, 베어링(11)의 외륜(75)의 외경보다 소경으로 형성되어 있다.

즉, 멈춤부(92)는, 밸브판(90)의 관통 구멍(61)의 내주면(61a)으로부터 축 방향을 향해서 환상으로 돌출됨으로써 형성되어 있다. 관통 구멍(93a) 및 관통 구멍(61)에는, 샤프트(3)의 일단부(3d)가 축 방향을 따라 관통되어 있다.

밸브판(90)의 관통 구멍(61)의 내주면(61a)에는, 베어링(11)의 외륜(75) 중, 제1 플랜지부(75a)측의 단부(75c)가 서로 맞물리는 상태로 끼워져 있다. 예를 들어, 오목부 또는 볼록부를 갖는 내주면(61a)과, 볼록부 또는 오목부를 갖는 제1 플랜지부(75a)측의 단부(75c)가 맞물리는 상태로 끼워져 있다.

또한, 밸브판(19)은, 밸브판(19)의 외주면(19a)의 근방에 설치 구멍(95)을 갖는다. 설치 구멍(95)은, 밸브판(19)의 두께 방향(축 방향)으로 관통 구멍(63a)을 따라 관통되어 있다.

설치 구멍(95)에 핀(96)이 관통되어, 케이싱 본체(9)의 저부(9b)의 삽입 구멍(72)에 단부면으로부터 삽입된다. 또한, 밸브판(90)의 내주면(61a)에는 외륜(75)의 단부(75c)가 서로 맞물리는 상태로 끼워넣어져 있다. 예를 들어, 오목부 또는 볼록부를 갖는 내주면(61a)과, 볼록부 또는 오목부를 갖는 외륜(75)의 단부(75c)가 맞물리는 상태로 끼워넣어져 있다.

이에 의해, 밸브판(19)은, 케이싱 본체(9)의 저부(9b)에 핀(96) 및 베어링(11)의 외륜(75)에 의해 위치 결정된 상태로 고정되어 있다. 이 때문에, 밸브판(19)은, 실린더 블록(4)이 샤프트(3)와 함께 회전하는 경우에도, 케이싱(2)(케이싱 본체(9)의 저부(9b))에 대하여 정지하고 있다.

이와 같은 구성 하에, 멈춤부(92)의 내주면(93)의 내경은, 베어링(11)의 외륜(75)의 외경보다도 소경으로 형성되어 있다. 이에 의해, 멈춤부(92)는, 외륜(75)의 제1 플랜지부(75a)에 대하여 축 방향에서 겹쳐져 있다. 이 때문에, 예를 들어 베어링(11)이 축 방향을 따라 실린더 블록(4)의 방향으로 이동한 경우, 외륜(75)의 제1 플랜지부(75a)가 멈춤부(92)에 접촉한다. 그 결과, 멈춤부(92)에 의해, 외륜(75)의 제1 플랜지부(75a)를 지지할 수 있다. 따라서, 멈춤부(92)에 의해, 베어링(11)이 축 방향을 따라 실린더 블록(4)의 방향으로 이동해서 소정의 설치 영역으로부터 벗어나는 것을 규제할 수 있다.

따라서, 베어링(11)의 외륜(75)이 샤프트(3)와 간섭하는 것을 방지할 수 있다. 특히, 제1 변형예에서는, 베어링(11)으로서 니들 베어링을 사용하고 있다. 베어링(11)이 니들 베어링인 경우에도, 베어링(11)이 소정의 설치 영역으로부터 벗어나는 것을 규제해서 외륜(75)이 마모나 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 멈춤부(92)는, 밸브판(90)의 내주면(61a)에 일체로 마련되어 있다. 따라서, 베어링(11)의 빠짐 방지를 밸브판(90)에서 겸할 수 있다. 이에 의해, 간단한 구성으로, 베어링(11)의 축 방향으로의 이동을 규제할 수 있다.

[제2 변형예]

도 10은, 제2 변형예의 밸브판(190)을 도시하는 평면도이다. 도 11은, 제2 변형예의 밸브판(190) 및 베어링(11)을 도시하는 단면도이다. 도 12는, 제2 변형예의 밸브판(190) 및 베어링(11)을 도시하는 단면도이다. 도 10, 도 11, 도 12는, 상술한 도 8, 도 9, 도 7에 대응하고 있다. 또한, 상술한 제2 변형예와 동일 양태에는 동일 부호를 붙여서 설명을 생략한다.

도 10 내지 도 12에 도시하는 바와 같이, 밸브판(190)에는, 멈춤부(92)의 내주면(93)에, 직경 방향 외측으로 오목해지는 2개의 오목부(191)가 형성되어 있다. 2개의 오목부(191)는, 중심 축선(C1)을 사이에 두고 직경 방향에서 대향 배치되어 있다. 2개의 오목부(191)의 일부는, 케이싱 본체(9)의 저부(9b)에 형성된 드레인 홈(192)에 통하고 있다.

드레인 홈(192)은, 케이싱 본체(9)의 저부(9b)의 밸브판(190)측의 단부면에 2개 형성되어 있다. 드레인 홈(192)은, 축 방향에서 보아 직경 방향으로 연장되는 타원 형상의 홈이다. 드레인 홈(192)은, 밸브판(190)의 오목부(191)에 대응하도록, 중심 축선(C1)을 사이에 두고 직경 방향으로 대향 배치되어 있다. 드레인 홈(192)의 직경 방향 내측의 단부가 밸브판(190)의 오목부(191)에 통하고 있다. 한편, 드레인 홈(192)의 직경 방향 외측의 단부는, 밸브판(190)의 외주면보다도 외측으로 돌출되어 있다.

이와 같은 구성 하에, 밸브판(190)과 실린더 블록(4) 사이나 밸브판(190)과 케이싱 본체(9)의 저부(9b)의 사이로부터 직경 방향 내측(샤프트(3)측)으로 누출된 작동유가, 오목부(191)와 드레인 홈(192)을 통해서 케이싱(2) 내에 배출된다. 이 때문에, 예를 들어 멈춤부(92)의 내주면(93)과 샤프트(3) 사이에 작동유가 고임으로써, 샤프트(3)에 불필요한 부하가 걸려버리는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에, 상술한 실시 형태에 다양한 변경을 가한 것을 포함한다.

예를 들어, 상술한 실시 형태에서는, 건설기계(100)는, 유압 셔블인 경우에 대해서 설명하였다. 그러나 이것에 한정되는 것은 아니고, 다양한 건설기계에 상술한 유압 펌프(1)를 채용할 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 밸브판(19)의 내주면(61a)에 멈춤부(62)를 일체로 마련하고, 밸브판(90)의 내주면(61a)에 멈춤부(92)를 일체로 마련한 경우에 대해서 설명하였다. 그러나 이것에 한정되는 것은 아니고, 밸브판(19)의 내주면(61a)이나, 밸브판(90)의 내주면(61a)에 별도 부재의 멈춤부를 마련할 수 있다. 혹은, 밸브판(19)과 베어링(11) 사이나, 밸브판(90)과 베어링(11) 사이에 별도 부재의 멈춤부를 마련할 수 있다. 여기에서의 멈춤부로서는, 예를 들어 와셔 등을 들 수 있다. 이 경우, 와셔 등도 밸브판(19)의 일부를 구성하는 것이다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 유체 기계로서 유압 펌프(1)를 예로 들어 설명하였다. 그러나 이것에 한정되는 것은 아니고, 다른 예로서 유압 모터나 기름 이외의 유체를 사용한 펌프나 모터 등의 다양한 유체 기계에 상술한 멈춤부(62, 92)의 구성을 채용할 수 있다.

1: 유압 펌프(유체 기계)
2: 케이싱
3: 샤프트
3c: 샤프트의 외주면
3d: 샤프트의 일단부
11: 베어링
19, 90, 190: 밸브판
61: 밸브판의 관통 구멍
61a: 밸브판의 관통 구멍의 내주면
62, 92: 멈춤부(밸브판)
100: 건설기계
101: 선회체(차체)
102: 주행체(차체)
C1: 중심 축선(축선)

Claims (9)

1. 케이싱과,
   상기 케이싱의 내부에서 축선 방향으로 연장되는 샤프트와,
   상기 케이싱에 마련되고, 상기 샤프트를 축선 주위로 회전 가능하게 지지하는 베어링과,
   상기 베어링의 상기 축선 방향으로의 이동을 규제하는 밸브판
   을 구비한 유체 기계.
2. 제1항에 있어서, 상기 밸브판은, 상기 샤프트가 관통하는 관통 구멍을 갖고, 상기 케이싱에 겹치도록 상기 축선 방향을 따라 상기 베어링측에 배치되어 있는 유체 기계.
3. 제1항에 있어서, 상기 밸브판은, 상기 밸브판의 내주에서 상기 베어링의 상기 축선 방향으로의 이동을 규제하는 유체 기계.
4. 제2항에 있어서, 상기 밸브판은, 상기 밸브판의 내주에서 상기 베어링의 상기 축선 방향으로의 이동을 규제하는 유체 기계.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 밸브판은, 상기 케이싱에 면하고 있는 내주면을 갖고, 상기 내주면은 상기 베어링의 상기 축선 방향으로의 이동을 규제하는 유체 기계.
6. 케이싱과,
   상기 케이싱의 내부에서 축선 방향으로 연장되는 샤프트와,
   상기 케이싱에 마련되고, 상기 샤프트를 축선 주위로 회전 가능하게 지지하는 베어링과,
   상기 샤프트가 관통 구멍을 관통하는 관통 구멍을 갖고, 상기 케이싱에 겹치도록 상기 축선 방향을 따라 상기 베어링측에 배치되어, 상기 케이싱에 면하고 있는 내주면에서 상기 베어링의 상기 축선 방향으로의 이동을 규제하는 밸브판
   을 구비한 유체 기계.
7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 유체 기계가 탑재된 차체
   를 구비한 건설기계.
8. 제5항에 기재된 유체 기계가 탑재된 차체
   를 구비한 건설기계.
9. 제6항에 기재된 유체 기계가 탑재된 차체
   를 구비한 건설기계.

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