JPH0332787Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、各種の油圧機器分野等において利用
可能なピストン形のポンプまたはモータに関する
ものである。

［従来の技術］ 主として油圧機器分野で使用されるポンプまた
はモータ（回転動力を与えるとポンプとして機能
し高圧の作動油を入力するとモータとして機能す
る流体機械を意味するが、以下ポンプとして使用
する場合を前提に説明を進める）には、大きく分
けるとギヤ形、ベーン形およびピストン形のもの
があるが、最近では、ギヤ形ポンプあるいはベー
ン形ポンプに代えてピストン形ポンプが好んで使
用される傾向にある。これは、ピストン形ポンプ
が高効率である上にポンプサイズを無段階に変化
させることができ、しかも高圧用に適していると
いう長所を有しているためであるが、その中でも
特に効率の高い斜軸形ピストンポンプが注目をあ
つめている。

ところで、斜軸形ピストンポンプは、一般に、
軸受を介してケーシングに支持された回転軸の内
方端に一体にトルクプレートを形成し、このトル
クプレートに加わる軸方向力を、スラスト軸受あ
るいはスラスト・ラジアル兼用軸受を設けて受け
るようにしている。しかし、このものは、軸受と
して大形なものを要し、そのことがポンプの大形
化、大重量化、高価格化、短寿命化という不都合
を招く一因となつている。そこで、このような不
都合をなくすための方策として、前記トルクプレ
ートのケーシング側の面を前記ケーシングの内壁
に形成した受圧面に摺接させて、前記軸方向力を
該受圧面で受けるようにすることが考えられてい
る。このようなものであれば、機械的なスラスト
軸受を設ける必要がないので、ポンプの小形軽量
化、低価格化並びに長寿命化を図ることができ
る。

しかしながら、単にこれだけのものでは、前記
トルクプレートに作用する力のうち軸に直角な方
向の力（以下、軸直角方向力と称する）は回転軸
を介して該回転軸を支承する軸受に加わる。その
ため、該軸受には該軸直角方向力に耐え得るだけ
の大きさと重量が必要となり、それだけポンプの
小形軽量化、低価格化並びに長寿命化が阻害され
てしまう。特に、従来のものは、回転軸の先端に
トルクプレートを固着しており、この回転軸を対
をなす軸受を介してケーシングのフロントカバー
部に片持的に支持させるようにしているため、こ
の回転軸を支承する軸受として、非常に大形なも
のを使用したり、フロントカバー部を長尺なもの
にして、両軸受間の距離を大きく確保する必要が
あつた。

［考案が解決しようとする問題点］ 本考案は、このような事情に着目してなされた
もので、スラスト軸受あるいはスラスト・ラジア
ル兼用軸受を不要にして小形軽量化、低価格化な
らびに長寿命化を図ることができ、さらに、回転
軸を支承する軸受に流体圧に基づく大きな軸直角
方向力が加わらないようにするとともに、回転軸
の両端部をそれぞれ軸受により支持できるように
して、前記小形軽量化、低価格化ならびに長寿命
化を一層促進することができるピストンポンプま
たはモータを提供することを目的とする。さら
に、本考案の目的は、斜軸形で前記のように回転
軸の両端を軸受により支持させているにもかかわ
らず分解や組立てが容易であり、しかも、トルク
プレートとシリンダブロツクとを簡単な構成によ
り精度よく回転同期させ得るようにすることを目
的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、かかる目的を達成するために、回転
軸に一体回転可能に設けられピストンの外方端を
枢支するトルクプレートをケーシングの内壁に形
成された受圧面に摺接させるようにするととも
に、前記ケーシングの内周壁に前記トルクプレー
トの外周面を支承するラジアル軸受を設け、さら
に、前記回転軸をシリンダブロツクとトルクプレ
ートとに貫通させて設けている。そして、前記回
転軸にスプライン溝を設け、このスプライン溝部
分に前記トルクプレートをスプライン嵌合させる
とともに、そのスプライン溝に前記シリンダブロ
ツクに固設した内向歯を噛合させて回転同期機構
を構成していることを特徴とする。

［作用］ このようなものであれば、流体圧に基づきトル
クプレートに加わる軸方向力をケーシング内壁の
受圧面で受けるとともに、該トルクプレートに加
わる軸直角方向力を該トルクプレートを支承する
ケーシング内周壁のラジアル軸受で受けるので、
スラスト軸受が不要であり、しかも、前記回転軸
を支承する軸受に流体圧に基づく軸直角方向力が
加わることがない。その上、回転軸をシリンダブ
ロツクとトルクプレートに貫通させて設けている
ので、この回転軸をシリンダブロツクとトルクプ
レートとを挟んだ両側で両端支持することができ
る。そのため、荷重が各軸受に無理なく分散され
ることになり、回転軸を片持的に支持する場合に
比べて、それぞれの軸受に作用する荷重を大幅に
軽減することが可能となる。したがつて、各軸受
をさらに小形化することができる。

また回転軸に設けたスプライン溝にトルクプレ
ートとシリンダブロツクを噛み合わせるようにし
ているので、トルクプレートおよびシリンダブロ
ツクに対して回転軸を容易に挿脱することができ
る。そのため、分解や組立てを簡単に行うことが
可能となる。しかも、回転軸に設けた共通のスプ
ライン溝を介してトルクプレートとシリンダブロ
ツクとを回転同期させるようにしているので、部
品点数を少なくすることができるとともに、伝動
部品間の誤差の累積を少なくすることができる。
そのため、簡単な構成によりトルクプレートとシ
リンダブロツクとを精度よく回転同期させること
が可能となる。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を第１図〜第５図を参
照して説明する。

第１図は、本考案にかかるピストンポンプまた
はモータの概略縦断面図であり、図中１はケーシ
ングである。ケーシング１は、前端軸受部２ａと
後端開口部２ｂとを有する円筒体状のフロントカ
バー部２と、このフロントカバー部２の後端開口
部２ｂに液密に蓋着したリヤカバー部３とからな
るもので、前記リヤカバー部３には対をなす流出
入ポート４，５が開口させてある。そして、この
ケーシング１内に回転軸６を収容している。回転
軸６は、入力または出力用のもので、第１の軸受
７を介して前記ケーシング１に支持されており、
その外方端部６ａを該ケーシング１の開口端１ａ
を通して外部に延出させている。また、この回転
軸６の前記ケーシング１内に位置する部位にスプ
ライン溝６ｂを刻設し、このスプライン溝６ｂ部
分にトルクプレート８をスプライン嵌合させてい
る。トルクプレート８は、前記フロントカバー部
２の後端開口部２ｂ内に配設した円板状のピスト
ン枢支部８ａと、前記軸受部２ａ内に配設した基
端嵌合部８ｂとを有するもので、前記回転軸６と
一体に回転するようになつている。そして、この
トルクプレート８の後方にシリンダブロツク９を
配設している。シリンダブロツク９は、前記トル
クプレート８および前記回転軸６の回転中心Ｍに
対して一定角度θだけ傾斜した傾斜軸心Ｌ回りに
回転可能に設けられた厚肉円筒体状のもので、具
体的には、その後端面を前記リヤカバー部３に形
成したバルブ面１１に摺接させた状態で前記リヤ
カバー部３に植設した傾斜筒１２の外周に回転可
能に嵌合させてある。また、このシリンダブロツ
ク９には、前記傾斜軸心Ｌに平行で前記トルクプ
レート８方向に開口する複数のシリンダ穴１３が
円周方向に等角間隔をあけて設けてある。そし
て、これら各シリンダ穴１３にピストン１４をそ
れぞれスライド可能に嵌合させている。そして、
このピストン１４の外方端１４ａは球状に成形さ
れており、この外方端１４ａは前記トルクプレー
ト８に枢支させている。具体的には、前記トルク
プレート８のピストン側端面に前記ピストン１４
と同数の球面受座１５を円周方向に等角間隔をあ
けて設けておき、これら各球面受座１５に前記各
ピストン１４の外方端１４ａを回動可能に嵌合さ
せている。また、前記トルクプレート８と前記シ
リンダブロツク９との間には回転同期機構１６が
設けてあり、このトルクプレート８と前記シリン
ダブロツク９との同期回転に伴わせて前記各ピス
トン１４の内方端１４ｂ側に形成されるポンプ室
１７の容積を増減させるようにしている。回転同
期機構１６は、第１図に明示されているように、
トルクプレート８を嵌合させるために回転軸６に
設けたスプライン溝６ｂに、シリンダブロツク９
に固設した内向歯１６ａを噛合させたものであ
る。

また、前記ポンプ室１７は前記ピストン１４の
内方端１４ｂと前記シリンダ穴１３とによつて形
成された室であり、流体通路１８を介してシリン
ダブロツク９の後端面に開口させてある。そし
て、このシリンダブロツク９の後端面と摺合する
ケーシング１のバルブ面１１に前記各流出入ボー
ト４，５に連通する接続ポート１９，２１を開口
させている。一方の流出入ポート４に連通する接
続ポート１９は、前記トルクプレート８の回転中
心Ｍと前記傾斜軸心Ｌを含む仮想分割面Ｎよりも
第３図中右側の領域に存在するポンプ室１７に
連通するように、また、他方の流出入ポート５に
連通する接続ポート２１は前記仮想分割面Ｎより
も左側の領域に存在するポンプ室１７に連通す
るようにそれぞれ半円弧状に形成されている。

また、前記回転軸６の内方端６ｃ側は前記トル
クプレート８およびシリンダブロツク９を貫通さ
せてケーシング１のリヤカバー部３まで延出させ
てあり、その延出端を前記リヤカバー部３に設け
た第２の軸受２２により支持している。すなわ
ち、この回転軸６は、前記トルクプレート８とシ
リンダブロツク９とを挟んだ両側に配設した前記
軸受７と軸受２２とにより両端支持されている。

さらに、前記トルクプレート８のケーシング１
側の端面２３を静圧ベアリング２４を介して前記
ケーシング１に設けた受圧面２５に支持させてい
る。具体的には、前記トルクプレート８の各球面
受座１５部に圧力ポケツト２６を形成するととも
に、前記ピストン１４の軸心部に圧液導入部２７
を設け、この圧力ポケツト２６内に前記ポンプ室
１７内の作動流体の一部を導入するようにしてい
る。また、前記トルクプレート８の他端面の前記
各球面受座１５に対応する部位を円形に突出さ
せ、その突出面２３を前記フロントカバー部２に
設けた受圧面２５に密接させている。また、前記
突出面２３に第４図に示すような形状の圧力ポケ
ツト２８を設け、この圧力ポケツト２８に圧液導
入路２９を通して前記ポンプ室１７内の圧液の一
部を導入することによつて前記静圧ベアリング２
４を構成している。そして、前記圧力ポケツト２
８内の作動流体の軸方向圧力Ｐ１の合力と、前記
圧力ポケツト２６内の作動流体の軸方向圧力Ｐ２
の合力とを略バランスさせるようにしている。

また、前記回転同期機構１６の外周囲にコイル
スプリング３１を巻装し、このスプリング３１の
付勢力で前記トルクプレート８および前記シリン
ダブロツク９をそれぞれ対応する受圧面２５およ
びバルブ面１１に常時添接させるようにしてい
る。

このようなものにおいて、前記ケーシング１の
フロントカバー部２後端開口部２ｂの内周壁３３
にラジアル軸受であるすべり軸受３４を環状に取
着し、前記トルクプレート８のピストン枢支部８
ａの外周面３５を支承させている。

なお、第１図では、説明の便宜上、シリンダ穴
や接続ポート等の配線位相を実際のものとは若干
異ならせてある。これらの正しい配設位置は第３
図および第４図を参照されたい。

次いで、この実施例の作動を説明する。

例えば、図外のモータ等により回転軸６を矢印
Ｘ方向に回転駆動しトルクプレート８およびシリ
ンダブロツク９を同方向に同期回転させると、傾
斜軸心Ｌの傾きにより第１領域に存在するピス
トン１４は回転に伴なつて逐次シリンダ穴１３か
ら突出するとともに、第２領域に存在するピス
トン１４は逐次シリンダ穴１３内に没入すること
になる。そのため、一方の接続ポート１９に連通
する前記第１領域を通過中のポンプ室１７の容
積が漸増するとともに、他方の接続ポート２１に
連通する第２領域を通過中のポンプ室１７の容
積が漸減することになり、一方の流出入ポート４
から吸込まれた作動油が前記第１領域のポンプ
室１７に導入されるとともに前記第２領域のポ
ンプ室１７内から押し出される作動油が他方の流
出入ポート５から吐出される。なお、前記回転軸
６を逆方向に回転駆動すると、作動が以上の説明
とは逆になり、前記他方の流出入ポート５から作
動油が吸込まれて前記一方の流出入ポート４から
高圧の作動油が吐出される。

このようにしてポンプ作用を営むわけである
が、この実施例では、前記トルクプレート８のケ
ーシング１側の面２３を該ケーシング１の内壁に
形成した受圧面２５に摺接させて、軸方向力を該
受圧面２５で受けるようにしているので、該軸方
向力を受けるためのスラスト軸受を設ける必要が
なく、それだけポンプの小形軽量化、低価格化並
びに長寿命化を図ることができる。

さらに、前記トルクプレート８のピストン枢支
部８ａの外周面３５を前記ケーシング１の内周壁
３３に取着したすべり軸受３４に支承させている
ので、トルクプレート８に加わる軸直角方向力が
該すべり軸受３４により受止められ、該軸直角方
向力が回転軸６を介して軸受７や２２に加わるこ
とがない。したがつて、該軸受７や２２は、該軸
直角方向力に耐え得る大形で重量なものである必
要がなく、小形かつ軽量なもので長期間の使用に
耐えることができる。このように、この実施例に
よれば、軸受７，２２を小形軽量化かつ長寿命化
できるので、装置全体の一層のコンパクト化およ
び長寿命化が可能である。特に、このものは回転
軸６をトルクプレート８とシリンダブロツク９と
に貫通させて設けているので、前記両軸受７，２
２を前記トルクプレート８と前記シリンダブロツ
ク９とを挟んだ両側に配設することができ、前記
回転軸６を両端支持することができる。そのた
め、回転軸６を片持支持する場合に比べて、前記
各軸受７，２２に作用する荷重をより軽減するこ
とができる。そのため、これら各軸受７，２２を
さらに小形化することが可能となり耐久性も向上
させることができる。

なお、前記実施例ではトルクプレート８のピス
トン枢支部８ａの外周面３５をラジアル軸受３４
で支承するようにしたものについて説明したが、
本考案はこのようなものに限られないのは勿論で
あり、例えば、第６図に示すように、ケーシング
１のフロントカバー部２の前端軸受部２ａの内周
壁４１にラジアル軸受であるすべり軸受４２を環
状に取着し、該すべり軸受４２によりトルクプレ
ート８の基端嵌合部８ｂの外周面４３を支承する
ようにしたものであつてもよい。

また、ラジアル軸受は、すべり軸受に限られな
い。

また、トルクプレートとケーシングとの間に圧
力ポケツトを設けて作動流体により該トルクプレ
ートに作用する軸方向力をバランスさせるように
したものに限られず、単に両面を摺接させるよう
にしただけのものであつてもよいが、作動流体に
より軸方向力をバランスさせるものであれば、前
記摺接を円滑に行なうことができる。

その他、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々
変形が可能である。

［考案の効果］ 本考案は、以上のような構成であるから、スラ
スト軸受あるいはスラスト・ラジアル兼用軸受を
不要にして小形軽量化、低価格化ならびに長寿命
化を図ることができ、さらに、軸受に流体圧に基
づく大きな軸直角方向力が加わらないようにする
とともに、前記軸受をトルクプレートおよびシリ
ンダブロツクを挟む両側に配設できるようにして
回転軸を両端支持するようにしているので、小形
軽量化、低価格化ならびに長寿命化を一層促進す
ることができるピストンポンプまたはモータを提
供できるものである。また、本考案では、回転軸
に設けたスプライン溝にトルクプレートとシリン
ダブロツクを噛み合わせるようにしているので、
トルクプレートおよびシリンダブロツクに対して
回転軸を容易に挿脱することができ、分解や組立
てを簡単に行うことが可能となる。そのため、製
造や保守作業の簡略化を図ることが可能となる。
しかも、回転軸に設けた共通のスプライン溝を介
してトルクプレートとシリンダブロツクとを回転
同期させるようにしているので、部品点数を少な
くすることができるとともに、伝動部品間の誤差
の累積を少なくすることができる。そのため、簡
単な構成によりトルクプレートとシリンダブロツ
クとを精度よく回転同期させることが可能とな
る。よつて、この点からも、小形軽量化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本考案の一実施例を示し、第
１図は縦断面図、第２図は要部拡大断面図、第３
図は第１図における矢視図、第４図は第１図に
おける−線に沿う部分断面図、第５図は液圧
バランスを示す説明図である。第６図は本考案の
他の実施例の要部を示す第２図相当の断面図であ
る。 １……ケーシング、６……回転軸、６ｂ……ス
プライン溝、７……軸受、８……トルクプレー
ト、１４……ピストン、１４ａ……外方端、１６
……回転同期機構、１６ａ……内向歯、２２……
軸受、２５……受圧面、３３，４１……内周壁、
３４，４２……ラジアル軸受、３５，４３……外
周面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸受を介してケーシングに支持された回転軸に
   一体回転可能に設けられピストンの外方端を枢支
   するトルクプレートを、ケーシングの内壁に形成
   された受圧面に摺接させるようにし、前記回転軸
   を前記ピストンの内方端側を保持するシリンダブ
   ロツクと前記トルクプレートとに貫通させて設け
   るとともに、前記ケーシングの内周壁に前記トル
   クプレートの外周面を支承するラジアル軸受を設
   けた斜軸形のピストンポンプまたはモータであつ
   て、前記回転軸にスプライン溝を設け、このスプ
   ライン溝部分に前記トルクプレートをスプライン
   嵌合させるとともに、そのスプライン溝に前記シ
   リンダブロツクに固設した内向歯を噛合させて回
   転同期機構を構成していることを特徴とするピス
   トンポンプまたはモータ。