JPS5840664B2 - アキシヤルピストン型流体ポンプ・モ−タ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアキシャルピストン型流体ポンプ・モーターに
関するもので、特に該ポンプ・モーターの潤滑系の改良
に関するものである。

アキシャルピストン型ポンプ・モーターでは、ピストン
シューがいかなる場合においても斜板から離れないよう
な手段を講する必要があり、その手段としてシューリテ
イナを用い、このシューリテイナに回転軸上に設けられ
たシューリテイナ押えによって回転軸方向に力を与え、
ピストンシューを斜板に押しつける様にする事が一般に
行なわれている。

この場合、ポンプ・モーターの作動中、シューリテイナ
とシューリテイナ押えの当接係合する球面には相対速度
が存在するので、潤滑がなされていないと前記球面にお
いて焼き付きが生ずることになり、これは従来のポンプ
・モーターではしばしば経１験され、ポンプ・モーター
の性能低下の一因となっていた。

又、ピストンシューと斜板との間の接触面にもポンプ・
モーターの作動中ピストンシュー冷却と潤滑のための流
体が供給されるが、この流体にはシリンダ胴回転によっ
て生じる遠心力が作用するため、ピストンシュー軌道面
の内周部には潤滑油が充分供給されず、ピストンシュー
の偏摩耗や焼き付きがしばしば経、験された。

これらの悪影響は特に小ンブ・モーターの高速運転時に
問題となるものである。

従来、これらの悪影響を防ぐため潤滑油をケーソング内
に満たす方法がとられているが、この方法は潤滑油をか
き回すことによる動力損失が太きく好ましくないのみな
らず、潤滑油中に溶解している空気が分離し、遠心力に
より質量の大きい油が回転軸から離れた外側にいき、油
より質量の小さい空気が回転軸側に溜ってしまうのでシ
ューリテイナとシューリテイナ押えの当接係合球面及び
ピストンシューと斜板の当接面の内側には潤滑油の供給
が不足し前述の如き悪影響をなくす事はできない。

又、ピストンシューを確実に斜板の摺動面上に押しつけ
る為にはンユーリテイナ押えの斜板方向への押圧力を大
きくする必要があるがこの押圧力を大きくするとポンプ
・モーターの起動時の回転力（所謂起動トルク）が大き
くなってしまい、起動時にシューリテイナとシューリテ
イナ押えの当接係合球面或はピストンシューと斜板との
当接摺動面などに異常な偏力が掛り、前述の潤滑油の供
給不足と相俟ってこれら各摺動面の焼き付き或いは偏摩
耗が生ずるという不具合があった。

本発明は、上記従来の欠点を解消するために発明された
もので、シューリテイナとシューリテイナ押えの当接係
合球面及びピストンシューと斜板との摺動面の内周部に
潤滑油を強制的に供給することにより各摺動面での焼き
付き或いは偏摩耗の防止を図り、ポンプ・モーターの高
速高圧化を可能とすることを目的とするものである。

本発明は上記目的を遠戚する為に、シューリテイナとシ
ューリテイナ押えの当接係合球面の接合部に油圧ポケッ
トを形威し、この油圧ポケットに油圧を供給するととも
に、ここに供給された圧油を更に、油圧ポケットの内の
適宜なポケットに穿設され斜板のピストン摺動軌道の内
周端部向いた噴出口から噴出し得る構造としたものであ
る。

以下添付図面に基づき本発明の詳細な説明する。

図において、ケーシング１３および該ケーシングに固着
される弁板支持ケーシング１５の略中間部の軸受１７，
１９に枢支された伝動軸となる回転軸１１には複数個の
ピン２２を介してシリンター胴２１が軸方向および摺動
自在に動くよう結合され、前記弁板支持ケーシング１５
には、前記シリンダ胴２１と摺動する弁板２３が固着さ
れている。

前記シリンダ胴２１内の複数個のシリンター２５内には
ピストン２γが密封的かつ摺動５Ｊ能に嵌入され、該ピ
ストン２７の左端部の凸球面には、斜板３１の［ｉｌＪ
面３１ａ上を摺動するピストンシュー２９の凹球面が嵌
合している。

前記回転軸１１の前記斜板３１に隣接した位置には、凸
球面３５ａを有するシューリテイナ押え３５が嵌入して
おり、該シューリテイナ押えは、前記回転軸１１上をそ
の軸方向には摺動可能でかつその回転方向には前記回転
軸１１と一体的に回転すべく、スプラインあるいはキー
等で止められている。

前記シューリテイナ押え３５の前記凸球面３５ａには凹
球面４１ａを有するシューリテイナ４１が嵌合している
。

前記シューリテイナ４１は前記回転軸１１内に穿設され
た複数個の穴内に張設されるスプリンタ４５により前記
シューリテイナ押え３５を介し軸方向の力を受は前記ピ
ストンシュー２９を前記斜板に抑圧保持する。

前記シューリテイナ押え３５の内周部には環状の油溝３
５ｂが設けられ、かつ該油溝から前記凸球面３５ａに向
ってあけられた半径方向の油孔３５ｃが複数個設けられ
ている。

前記凸球面３５ａには前記油孔３５ｃの各開口部を結ぶ
環状溝３５ｄが設けられている。

前記シューリテイナ４１の凹球面４１ａの軸方向長さは
、前記シューリテイナ４１が前記シューリテイナ押え３
５上を図示の如く前記斜板３１ａが最大に傾斜した状態
で回転した場合にでも前記環状溝３５ｄを被うに充分の
長さとなっており、前記凹球面４１ａの内面には、軸方
向にきられ、前記環状溝３５ｄと常時連通されるに適し
た複数個の油圧ポケットとなる油溝４１ｂが設けられて
いる。

前記油圧ポケット４１ｂの内の適当な溝には前記シュー
２９と前記斜板３１との摺動接触面の内周部に油を補給
するに適した油孔４１ｃが少くとも前記シュー２９の数
だけあけられている。

前記回転軸１１には、前記シューリテイナ押え３５の内
周面に設けられた前記環状溝３５ｂに連絡するに適した
半径方向の油孔１１ａと該油孔に連通される軸方向にあ
けられた油孔１１ｂとが設けられている。

尚、前記油孔３５ｃ及び４１ｃにノズルを設けてもよい
ものである。

前記回転軸１１の右端には栓４７が螺着され、前記油孔
１１ｂの右端部の潤滑油の洩れを防止している。

前記回転＠１１の右方の前記軸受１９に嵌入している部
分の略中央部には半径方向の油孔１１ｃが設けられてお
り、前記軸受１９の略中央部には前記油孔１１ｃと対応
する立置に環状溝１９ａと、畝溝を前記弁板支持ケーシ
ング１５に設けられた油路１２に連通ずるための油孔１
９ｂとが設けられている。

前記弁板２３には、本装置がポンプ作用をする時に吸入
孔となり、モーター作用をする時には吐出孔となる孔２
３ａと、これとは逆の作用をする時に吐出孔あるいは吸
入孔となる孔２３ｂとが設けられており、前記孔２３ａ
は油路１４に連結され、前記孔２３ｂは油路１６に連結
されている。

４９は、３ポ一ト２位置切換弁で、前記油路１４と前記
油路１６とにその２ボートが連結され、残りのポートが
前記油路１２に連結されている。

前記３ポ一ト２位置切換弁４９は、前記両油路１４．１
６からとられたパイロット圧により一方の油路（１４又
は１６）の圧が他方の油路（１６又は１４）の圧より高
くなると前記他方の油路（１６又は１４）と前記油路１
２とを切換えて連通させる様に構成されている。

ポンプ５１はチャージング用のもので本装置（シリンダ
２５．ピストン２７等からなるポンプ・モーター）の吐
出圧より低い圧にレギュレーターバルブ５３により調圧
され、一方向弁５５．５７を介し前記油路１４．１６に
連結されその低圧側油路１４又は１６にのみ圧油を常時
供給している。

次に以上の構成による作用を説明する。

このポンプ・モーターがポンプ作用をする時には、回転
軸１１が適当な原動機によって駆動されており、シリン
ダ胴２１が回転している。

この時。斜板３１が図示の如く軸１１の垂直方向に対し
傾斜しておれば、ピストン２７はシュー２９を介し斜板
３１上を滑り、シリンダ胴２１に対し軸方向に摺動し、
吸入孔２３ａ側より油を吸込み、吐出孔２３ｂ側に油を
吐出し、ポンプ作用をなすことになる。

このため油路１４側は低圧となり油路１６側は高圧とな
る。

この油路１６側の高圧側の圧油を他の油圧作動装置に連
結しその油圧源として用いるのであるが、この点は本発
明の要旨に直接関係がないので、その説明は省略する。

油路１４側が低圧となり、油路１６側が高圧となれば、
３ボート２□置切換弁４９は図示の位置のままであり、
油路１４と油路１２とを連結する事になる。

一方油路１４が低圧となるため、チャージングポンプ５
１の圧油は一方向弁５５を押し開き油路１４内にレギュ
レーターバルブ５３で調圧された圧油を供給する。

この時、一方向弁５７は、油路１６内の高圧により閉じ
られている。

油路１４に入ったチャージングポンプ５１より吐出され
た圧油は吸入孔２３ａに供給されると共に、油路１２に
も供給される。

この油路１２に供給された圧油は、孔１９ｂ、環状溝１
９ａ、孔１１Ｃ９１１ｂ、１１ａ、ｉ状溝３５ｂ、孔３
５ｃ及び環状溝３５ｄを介し、シューリテイナ４１の油
圧ポケット４１ｂに導びかれシューリテイナ４１とシュ
ーリテイナ押え３５との間の当接係合面を潤滑すると共
に油圧ポケット４１ｂに導かれた圧油により静圧軸受作
用を行わせうる。

更に油孔４１ｃからシュー２９と斜板３１の摺動面をも
潤滑及び冷却する。

この時、環状溝３５ｄは、シューリテイナ４１がシュー
リデイナ押え３５上をどの様に変位しても溝４１ｂ内に
ある様に構成されているため潤滑せずに排出される事は
なく溝４１ｂに供給された圧油はほとんど油孔４１ｃか
らシュー２９と斜板３１との摺動面の略内周端に確実に
供給されることとなる。

このシュー２９と斜板３１との摺動面の内周端側に供給
される潤滑油に遠心力が加わってもその潤滑性に伺等悪
影響は受けないものである。

前記油圧ポケット４１ｂ内の圧力は、シューリテイナ４
１とンユーリテイナ押え３５との間の当接係合面からの
圧油の洩れを考慮して油孔３５ｃと油孔４１ｃとの大き
さを適当に定めることにより決定され、シューリテイナ
押えの斜板側への押圧力に応じた静圧軸受の特性を容易
に得られる。

次にポンプ・モーターにモーター作用をさせるには、油
路１４側に他の油圧源からの高圧を供給すればよく、回
転軸１１が被動軸となる事は一般に知られた事である。

こＱつ時には油路１４側が高圧となり、油路１６側が低
圧となるため３ポート２泣置切換弁４９は図示の位置か
ら切換わり油路１６と油路１２とを連結する事になる。

このため潤滑系にはポンプ５１からのＩｆ油が油路１６
゜１２を介して油圧ＱＥ供給され前述の説明と同様にシ
ューリテイナ４１とシューリテイナ押え３５との間の摺
動面及びシュー５９と斜板３１との間の摺動面に潤滑及
び０却されることになる。

尚、油路１４内の圧力と油路１６内の！上刃との差が無
い場合、例えばポンプ・モーターが静止しており、チャ
ージングポンプ５１から圧油が一方向弁５５，５７を介
して油路１４及び油路１６へ供給されている場合には、
切換弁４９は切換作動を行わず従前の状態で油路１２と
油路１４又は油路１６との連通を維持していることは云
うまでもない。

以上詳述した如く本発明によれば、シュー軌道面の内側
及びシューリテイナとシューリテイナ押えの間の摺動面
に積極的に潤滑油を送り潤滑及び冷却を行う様にしたた
め、従来のケーシング寄に潤滑油を満たしたアキシャル
ピストン型ポンプ・モーターでおきた様な（潤滑油中に
溶解していた空気がシリンダ胴の回転による遠心力のた
め質量の大きな油がケーシング寄りの外側に集り油より
質量の小さい空気が回転軸の中心側に集るための）シュ
ーリテイナとシューリテイナ押えの間の摺動面及びシュ
ー軌道面の特に内周側の潤滑が不足して焼き付きや偏摩
耗等をおこすことなく充分に潤滑及び冷却が行えポンプ
・モーターの高速高圧化をも容易に達成出来る。

又、シューリテイナとシューリテイナ押えとが相対回転
及び揺動する摺動面の接合部に複数の油圧ポケットを形
成し、この複数の油圧ポケットの内の適宜なポケットに
連通し且つ斜板とピストンシ１−とが摺動運動する際の
摺動面の摺動軌道の内周端部に向けて開口する噴出口を
シューリテイナに穿設したことにより、接合部に油圧ポ
ケットにより静圧軸受形成出来シューリテイナとシュー
リテイナ押えとの相対回転及び揺動を円滑にし得、又、
油圧ポケットに供給された圧油によりシューリテイナを
してピストンシューを確実に斜板の摺動面上に押しつけ
るとともに油圧ポケットに圧油が供給される前の起動時
に於けるシューリテイナによるピストンシューの押しつ
け照を低く出来起動トルクを軽減し得、更に、噴出口は
シューリテイナに穿設するだけで良く、特別な油路を設
けることなく、簡単に斜板の摺動面の内周部へ給油し得
、加えて、油圧ポケットに供給された圧油が噴出口から
斜板方向へ噴出してケーシングに戻される為油圧ポケッ
ト内及び斜板の摺動面の内周部には常に新しい潤滑油が
送られることから潤滑及び冷却効果が向上し得等の勝れ
た効果を奏する。

更には、噴出口はシューリテイナに穿設される為シュー
との相対的位置関係が変ることがなく適確に必要箇所（
例えば図に示した様なシューの回転摺動部の内側）へ給
油出来るものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明によるアキシャルピストン型ポンプ・モータ
ーの中央縦断面図である。 １３・・・・・・ケーシング、１７．１９・・・・・・
軸受、１１・・・・・・伝動軸、２１・・・・・・シリ
ンダ胴、２７・・・・・・ピストン、３１・・・・・・
斜板、２９・・・・・・ピストンシュー、４１・・・・
・・シューリテイナ、４１ａ・・・・・・凹球面をした
摺動面、３５・・・・・・シューリテイナ押え、３５ａ
・・・・・・凸球面をした摺動面、４１ｂ・・・・・・
油圧ポケット、４１ｃ・・・・・・噴出口、３５ｃ・・
・・・・油孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケーシング、該ケーシングに軸受を介して回転可能
   に支承された伝動軸、該伝動軸と共にトルク伝達しうる
   シリンダ胴、該シリンダ胴のシリンダ中に密封的かつ摺
   動可能に嵌入したピストン。 該ピストンの往復作動を行わせる為の斜板、前記ピスト
   ンの一端に嵌合し前記斜板の摺動面上を摺動ｍ能なピス
   トンシュー、該ピストンシューを保持するとともに凹球
   面をした摺動面を有するシューリテイナ、該シューリテ
   イナを前記斜板側に押圧すべく配設されており前記凹球
   面をした摺動面に当接係合した凸球面をした摺動面を有
   するシューリテイナ押えを有するとともに、前記シュー
   リテイナと前記シューリテイナ押えとが相対的に回転及
   び揺動する前記両摺動面の接合部に複数の油圧ポケット
   を形成し、この複数の油圧ポケットの内の適宜なポケッ
   トに連通し且つ前記斜板と前記ピストンシューとが摺動
   運動する際の前記摺動面の摺動軌道の内周端部に向けて
   開口する噴出口を前記シューリテイナに穿設し、前記シ
   ューリテイナ押えに設けた圧油供給手段に連通した油孔
   から前記油圧ポケットに圧油を供給するとともに前記噴
   出口から前記摺動軌道の内周端部付近に圧油を噴出供給
   することを特徴とするアキシャルピストン型流体ポンプ
   ・モーター。