JPS60230572A

JPS60230572A - ピストンポンプまたはモ−タ

Info

Publication number: JPS60230572A
Application number: JP59088025A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Nakagawa; 中川　一成; Makoto Yuki; 幸　良; Tadashi Ozeki; 尾関　忠; Yasushi Sera; 瀬良　恭史; Masahiro Iwasaki; 岩崎　正弘
Original assignee: Shimadzu Corp; Shimazu Seisakusho KK
Current assignee: Shimadzu Corp; Shimazu Seisakusho KK
Priority date: 1984-04-30
Filing date: 1984-04-30
Publication date: 1985-11-16
Also published as: JPH0562237B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、各種の油圧機器分野等において利用可能な斜
軸方式によるピストン形のポンプまたはモータに関する
ものである。

（ロ）従来技術 ■二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）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、ギヤ形ポンプまたは
モータあるいはベーン形のポンプまたはモータに代えて
ビストン形ポンプまたはモータが好んで使用される傾向
にある。これはピストン形のポンプまたはモータが、高
効率である上に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
ンポンプまたはモータが注目をあつめている。

ところが、従来の斜軸形ポンプまたはモータは、周知の
ように、軸をケーシングに片持的に枢支させており、軸
側からシリンダブロック内に作動流体を給排出させるの
が困難である等の事情がある。そのため、ケーシングを
固定し、軸を回転させるようにした形式のものしか存在
しない。

しかるに、かかる液圧機械を車両の走行車輪やウィンチ
ドラムを駆動するためのモータとして使用したり、ベル
ト駆動形のポンプまたはモータと、して用いる場合には
、軸を固定しケーシングを回転させるようにした方がコ
ンパクトな設計が可能である。そのため、効率の高い斜
軸形ポンプまたはモータであって、ケーシング回転方式
のものの出現が望まれている。

（ハ）目的本発明は、このような事情に着目してなされたもので、
軸側からシリンダブロック内への作動流体の給排出を無
理なく確実に行なうことができるとともに、ケーシング
に大きな荷重が作用する場合でも軸受部分の大形化を招
くことがなく、軸を固定してケーシングが回転するよう
にしだケーシング回転方式として種々の用途に広く使用
することができる斜軸形のポンプまたはモータを提供す
ることを目的とする。

（ニ）構成本発明は、前記目的を実現するために、軸心回りに回転
可能なケーシングと、このケーシング内に軸心を一致さ
せて配設したトルクプレートと、このトルクプレートの
軸心と交わる傾斜軸心回りに設けられ、この傾斜軸心と
平行な複数のシリンダ穴を前記トルクプレートに向けて
開口させたシリンダブロックと、このシリンダブロック
の各シリンダ穴にスライド可能に嵌着されその外方端を
前記トルクプレートに枢支させた複数のピストンと、こ
Ｑピストンの内方端と前記シリンダ穴とにより形成され
るポンプ室と、前記トルクプレートおよびシリンダブロ
ックを貫通させて設けられ前記トルクプレートを回転不
能に支持するとともにその貫通部両側において前記ケー
シングを回転可能に軸受支持する固定軸と、この固定軸
内に設けた作動液案内用の対をなす流出入ポートと、前
記ケーシングに設けられ該ケーシングの回転に伴って容
積が増大するポンプ室および容積が減少するポンプ室に
それぞれ連通ずる対をなす接続ポートと、前記ケーシン
グと前記固定軸との間に設けられ前記各接続ポートを対
応する前記各流出入ポートにそれぞれ常時接続するディ
ストリビュータとを具備してなるものにしたことを特徴
とする。

（ホ）実施例以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明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１円筒体状のフロントカバ一部２と、この
フロント力へ一部２の後端開口部に液密に蓋着したりャ
カバ一部３とからなるものある。そして、このケーシン
グ１を貫通させて固定軸４を設けている。固定軸４は、
前記ケーシング１を軸心Ｍ回りに回転可能に支持するた
めのもので、両端近傍部に設けた第１の軸受５および第
２の軸受６を介して前記ケーシングｌの両端部分を回転
可能に支持している。そして、その一端部４ａを前記フ
ロントカバ一部２に設けた開口部２ａを通して外部に延
出させるとともに、その他端部４ｂを前記リヤカバ一部
３に設けた開口部３ａを通して外部に延出させている。

また、この固定軸４の前記ケーシング１内に位置する部
位にスプライン溝刻設部４Ｃを設け、このスプライン溝
刻設部４Ｃに円板状のトルクプレート７を嵌着固定して
いる。

そして、このトルクプレート７の後方にシリンダブロッ
ク８を配設している。シリンダブロック８は、前記トル
クプレート７および前記固定軸４の軸心Ｍに対して一定
角度θだけ傾斜した傾斜軸心り回りに設けられた厚肉円
筒体状のもので、具体的しこは、その後端面を前記リヤ
カバ一部３に形成したバルブ面９に摺接させた状態で配
設させである。また、このシリンダブロック８には、前
記傾斜軸心りに平行で前記トルクプレート７方向に開口
する複数のシリンダ穴１１が円周方向に等角間隔をあけ
て設けである。そして、これら各シリンダ穴１１にピス
トン１２をそれぞれスライド可能に嵌合させている。ピ
ストン１２は、前記シリノダ穴ｌｌ内に嵌合するピスト
ン本体部１３と、このピストン本体部１３から外方へ延
出させた口・ンド部１４とを一体に形成してなるもので
、本体部１３は、前記シリンダ穴１１の内周に適正な隙
間（０，０５ｍｍ程度）を介して嵌合する嵌合部ｌＯと
押え板２０との間に介設したピストンリング３０とを備
えている。そして、前記ロッド部１４の先端、つまり、
ピストン１２の外方端１２ａは球状に成形されており、
この外方端１２ａを前記トルクプレート７に枢支させて
いる。具体的には、前記トルクプレート７の一端面に前
記ピストン１２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１２の外方端１２ａを回動可能に嵌合させて
いる。そして、これら各ピストン１２が前記トルクプレ
ート７から外れるのをピストンリテーナ１６により防止
している。また、前記トルクプレート７と前記シリンダ
ブロック９との間にはハスバ歯車式の回転防［ヒ機構１
７が設けてあり、ケーシング１の回転によってもシリ、
イダブロック８が回転しないようになっている。また、
前記各ピストン１２の内方端１２ｂと前記各シリンダ穴
１１とによりポンプ室１８を形成している。このポンプ
室１８は、流体通路１９を介してシリンダブロック８の
後端面に開口させである。

また、前記固定軸４内に対をなす流出入ポート２１．２
２を設けるとともに、前記シリンダブロック８のバルブ
面９に接続ポート２３．２４を開口させている。接続ポ
ート２３は、前記軸心Ｍおよび傾斜軸心りを含む仮想分
割面Ｎよりも第３図右側の領域工に存在するポンプ室１
８に連通ずるように、また、他方の接続ポート２４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１８に連通ずるようにそれぞれ半円弧状に形成されて
いる。そして、前記流出入ポート２１を接続ポート２３
に、流出入ポート２２を接続ポート２４に、ディストリ
ビュータ２５を介してそれぞれ常時接続させている。す
なわち、このディストリビュータ２５は、前記固定軸４
の外周に前記各流出入ポート２１．２２にそれぞれ連通
ずる１対の環状溝２６．２７を設けるとともに、前記ケ
ーシングｌのリヤカバー３の内周に前記各環状溝２６．
２７にそれぞれ常時連通する連通路２８．２９を開口さ
せたもので、これら各連通路２８．２９は、対応する各
接続ポート２３．２４にそれぞれ接続されそいる。

そして、このピストンポンプまたはモータは、前記ピス
トン１２の前記シリンダ穴１１に対する嵌合長さｔと、
前記傾斜軸心りの傾斜角度θとを共に小さな値、具体的
には、前記嵌合長さを１．０ｍｍ程度の値に定めるとと
もに、前記傾斜角度θを１５″′以下に、好ましくは１
０°程度に設定している。

また、前記トルクプレート７の反シリンダブロック側の
面３２を前記ケーシングｌに設けた受圧面３３に密接さ
せてこれら両面３２．３３間に前記ポンプ室１８内の作
動流体が導入される圧力ポケット３４を形成し、この圧
力ポケット３４内の作動流体が前記トルクプレート７を
押圧する軸方向力と前記ピストン１２側から前記トルク
プレート７に作用する軸方向力とが略バランスし得るよ
うに構成している。具体的には、前記トルクプレート７
の各球面受座１５部に圧力ポケット３５を形成するとと
もに、前記ピストン１２の軸心部１こ圧液導入路３６を
設け、この圧力ポケット３５内に前記ポンプ室１日内の
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７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３２を前記フロ
ントカバ一部２に設けた受圧面３３に密接させている。

また、前記突出面３２に第４図に示すような形状の圧力
ポケット３４を設け、この圧力ポケット３４に作動液導
入路３７を通して前記ポンプ室１８内の作動液の一部を
導入するようにしている。そして、前記圧力ポケット３
４内の作動流体の軸方向圧力ＰＬの合力と、前記圧力ポ
ケット３５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。なお、３８は前記トル
クプレート７を常時前記受圧面３３に添接させると共に
前記シリンダブロック８をケーシングｌのバルブ面９に
押し付けておくためのスプリングである。１なお、第１図では説明の便宜上、シリンダ穴１１や接続
ポート２３．２４等の配設位相を実際のものとは若干具
ならせである。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。

また第２図で３９はドレーンポートを示している。

次いで、この実施例の作動を説明する。

固定軸４内に設けた流出入ポート２１を介してケーシン
グ１内に高圧の作動液を流入させる。しかして、この作
動液は、ディストリビュータ２５の環状溝２６へ流入し
、ざらに連通路２８を介して接続ボート２３へ導入され
、この接続ボート２３から第１領域Ｔに存在するポンプ
室１８内へ導かれる。こうして作動液が導入されたポン
プ室１８内は高圧となり、その圧力によって対応するピ
ストンエ２を押圧し前記トルクプレート７を第３図中時
計回りに回転させようとする。しかし、前記トルクプレ
ート７は、前記固定軸４により回転不能に支持されてい
るため、逆にパルプ面９が押し返されることになり、リ
ヤーケース３が第３図中反時計方向（矢印Ｘ方向）に回
転する。このようにして、ケーシングｌが回転していく
と、前記接続ボート２３も時計回りに回転し、前記第１
領域工もそれに伴って回転移動する。したがって、前記
流出入ポー）２１を介して作動液をケーシング１内に供
給し続けると、前記第１領域■に存在中るポンプ室１８
に順次作動液が流入して該ポンプ室１８の容積を増大さ
せる。一方、前記第２領域ＩＩに存在するポンプ室１８
はケーシングｌの回転に伴い容積が減少していく。そし
て、かかる容積の減少により、該ポンプ室１８内から接
続ボート２４へ作動液が吐出される。こうして吐出され
た作動液は、前記接続ボート２４から連通路２９を介し
てディストリビュータ２５の環状溝２７へ流入し、さら
に流出入ボート２２を介してケーシングｌの外部へ排出
される。

なお、前記流出入ボート２２から作動液を流入させると
作動が以上あ説明とは逆になり、前記ケーシング１は逆
方向に回転する。

このようにして、ケーシング１が回転しモータとしての
機能を営むわけであるが、このものは、固定軸４をトル
クプレート７およびシリンダブロック８に貫通させて設
け、該固定軸４の貫通部の両側でケーシング１を軸受５
．６により支持するようにしているので、軸をケーシン
グにより片持的に支持する場合のように軸受に大きな荷
重が加わることがない。そのため、軸４を固定し、ケー
シングｌを回転させる方式を採用しても、軸受の央Ｍイ
トル塑（ｒ〉か１ｒ都項か）、ｌ、ｙ、・ｔ）１１を支
持し回転させることができるものである。

しかも、前記固定軸４をトルクプレート７およびシリン
ダブロック８に貫通させて設けるとともに、この固定軸
４と前記ケーシング１との間にディストリビュータ２５
を設け、前記ケーシングｌに設けた接続ボート２３．２
４と前記固定軸４内に穿設した流出入ボート２１．２２
とを常時連通させるようにしているので、前記固定軸４
側から前記シリンダブロック８内への作動液の給排出を
簡単かつ確実に行なうことができる。したがって、この
ようなものであれば、前記ケーシングｌの外周部にタイ
ヤを装着できるようにすれば走行用油圧モータとして適
したものになる。また、前記ケーシング１をドラムにす
ることにより、ウィンチとして用いることができる。さ
らに、前記ケーシングｌの外周にベルトを掛けることが
できるプーリ部を形成すれば、ベルト駆動形のポンプま
たはモータとして使用することができる。

さらに、ピストン１２の傾斜確度θおよびピストン１２
のシリンダブロック穴１１に対する嵌合長さｔを共に小
さな値に設定しているので、ピストンとシリンダ穴との
かみ込みのより円滑な作動が阻害されるという不都合を
生じることなしに構造の簡略化ならびに小形軽量化を図
ることができる。

しかも、作動時に発生する液圧の軸方向力は前記ケーシ
ング１のバルブ面９および受圧面３３の反力によって受
けとめるようになっており、前記シリンダブロック８お
よびトルクプレート７に作用する軸方向力は液圧バラン
スがとれている。そのため、スラスト軸受あるいはスラ
スト・ラジアル兼用の大きな軸受を使用する必要がなく
、この点からも小形軽量化を促進することができるとと
もに、低価格化ならびに長寿命化を図ることができるも
のである。

なお、本発明は前記実施例に限られないのは勿論であり
、固定軸はケーシングを貫通しないものであってもよい
。

また、ディストリビュータは、前記実施例のものに限ら
れず、各接続ポートを対応する各流出入ボートにそれぞ
れ常時接続するものであればよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可
能である。

（へ）効果本発明は、以上のような構成であるから、軸側からシリ
ンダブロック内への作動流体の給排出を無理なく確実に
行なうことができるとともに。

ケーシングに大きな荷重が作用する場合でも軸受部分の
大形化を招くことがなく、軸を固定してケーシングが回
転するようにしだケーシング回転方式として種々の用途
に広く使用することができる斜軸形のポンプまたはモー
タを提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は縦断面図、第
２図は第１図におけるＩＴ拡大矢視図、第３図は第１図
におけるｍ−■線断面図、第４図は第１図におけるＩＶ
−ＩＴ線部分断面図、第５図はトルクプレートの部分拡
大断面図である。ｌ＠・・ケーシング　４　ａ　ａ　ｍ固定軸５・φ−ｉ
ｔの軸受　６・・・第２の軸受７・・φトルクプレート８ΦΦ・シリンダブロック１１・ｅ・シリンダ穴　１２・φ・ピストン１８・拳・
ポンプ室２１．２２＃・ｅ流出入ボート２３　、　２４　・　・　・　Ｉ妾続ポー　ト　１ｒ３
１−・・軸受２５・１１φデイストリビユータ２６．２７１１轡・環状溝Ｌφ・・傾斜軸心　Ｍ・・・軸心代理人　弁理士　赤澤−博第１図 α ′第２図

Claims

【特許請求の範囲】軸心回りに回転可能なケーシングと、このケーシング内
に軸心を一致させて配設したトルクプレートと、このト
ルクプレートの軸心と交わる傾斜軸心回りに設けられ、
この傾斜軸心と平行な複数のシリンダ穴を前記トルクプ
レートに向けて開口させたシリンダブロックと、このシ
リンダブロックの各シリンダ穴にスライド′可能に嵌着
されその外方端を前記トルクプレートに枢支させた複数
のピストンと、このピストンの内方端と前記シリンダ穴
とにより形成されるポンプ室と、前記トルクプレートお
よびシリンダブロックを貫通させて設けられ前記トルク
プレートを回転不能に支持するとともにその貫通部両側
において前記ケーシングを回転可能に軸受支持する固定
軸と、この固定軸内に設けた作動液案内用の対をなす流
出入ポートと、前記ケーシングに設けられ該ケーシング
の回転に伴って容積が増大するポンプ室および容積が減
少するポンプ室にそれぞれ連通ずる対を、ノなす接続ポートと、前記ケーシングと前記固定軸との間
に設けられ前記各接続ポートを対応する前記各流出入ポ
ートにそれぞれ常時接続するディストリビュータとを具
備してなることを特徴とするピストンポンプまたはモー
タ。