(57)【要約】【課題】  ポンプを大型化しなくても、ポンプの吐出流量を増加させることができるようにする。【解決手段】  エンジンの出力軸に連結される駆動軸５と、ポンプ本体４Ａ、４Ｂを駆動せしめるポンプシャフト３Ａ、３Ｂとを、駆動軸５に固着される駆動ギヤ６と、ポンプシャフト３Ａ、３Ｂに固着されて上記駆動ギヤ６に噛合し、且つ駆動ギヤ６よりも歯数の少ない従動ギヤ７Ａ、７Ｂとを介して連結し、これにより、駆動軸５の回転数に対してポンプシャフト３Ａ、３Ｂの回転数が高くなるように構成した。【選択図】  図１
2006057606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機の出力軸に駆動軸を連結し、該駆動軸の回転に連繋するポンプシャフトの回転に基づいてポンプ本体を駆動せしめるように構成してなるポンプ駆動機構において、前記出力軸からポンプシャフトに至る回転力伝達経路中に、出力軸の回転数に対してポンプシャフトの回転数を高める増速機構を設けたことを特徴とする建設機械におけるポンプ駆動機構。
【請求項２】
請求項１において、増速機構は、駆動軸とポンプシャフトとのあいだの回転力伝達経路に設けられていることを特徴とする建設機械におけるポンプ駆動機構。
【請求項３】
請求項２において、増速機構は、駆動軸に一体的に設けられる駆動ギヤと、ポンプシャフトに一体的に設けられ、前記駆動ギヤの回転に連繋して回転する従動ギヤとを用いて構成されることを特徴とする建設機械におけるポンプ駆動機構。
【請求項４】
請求項３において、ポンプは複数のポンプシャフトと従動ギヤとを備える一方、各従動ギヤは他の従動ギヤを介することなく駆動ギヤに直接連結されることを特徴とする建設機械におけるポンプ駆動機構。
【請求項５】
請求項１において、増速機構は、出力軸と駆動軸とのあいだの回転力伝達経路に設けられていることを特徴とする建設機械におけるポンプ駆動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に搭載されるポンプを駆動させるための建設機械におけるポンプ駆動機構の技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベル等の建設機械には、油圧シリンダや油圧モータ等の各種油圧アクチュエータや、これら油圧アクチュエータの油圧供給源となるポンプ等が搭載されているが、例えば、建設機械に汎用的に用いられているピストンポンプは、エンジンに直結された駆動軸の回転でポンプシャフトを回転せしめ、該ポンプシャフトの回転に基づいてピストンによるポンプ作動が行われるように構成されている。このものにおいて、従来、ポンプシャフトは、駆動軸に直結されているか、あるいは略１：１のギヤ比のギヤを介して連結されていて、駆動軸の回転数と略同じ回転数で回転するように構成されている。また、駆動軸にギヤを介して連結された第一のポンプシャフトに対し、さらにギヤを介して第二のポンプシャフトを連結した技術も提唱されているが、このものにおいても、第一、第二ポンプシャフトは駆動軸と略同じ回転数で回転するように構成されている（特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−３０６０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記ピストンポンプにおいて、ポンプの吐出流量を増加させるためには、ピストンが挿入されるシリンダの容量を大きくして、ピストンの一往復動に伴う油の吐出量を増加させるか、あるいはポンプシャフトの回転数を増加させてピストンの往復動の回数を増加させる必要がある。しかるに、前記従来のピストンポンプでは、ポンプシャフトの回転数は駆動軸の回転数と略同じであるから、駆動軸の回転数を一定とした場合、ポンプ吐出流量を増加させるためにはシリンダの容量を大きくしなければならず、このため、流量の多いポンプほど大型化してしまうという問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、原動機の出力軸に駆動軸を連結し、該駆動軸の回転に連繋するポンプシャフトの回転に基づいてポンプ本体を駆動せしめるように構成してなるポンプ駆動機構において、前記出力軸からポンプシャフトに至る回転力伝達経路中に、出力軸の回転数に対してポンプシャフトの回転数を高める増速機構を設けたことを特徴とするものである。
そして、この様にすることにより、ポンプ本体の容量を大きくしなくてもポンプの吐出流量を増加させることができることになって、ポンプの小型化に貢献できる。
請求項２の発明は、請求項１において、増速機構は、駆動軸とポンプシャフトとのあいだの回転力伝達経路に設けられていることを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項２において、増速機構は、駆動軸に一体的に設けられる駆動ギヤと、ポンプシャフトに一体的に設けられ、前記駆動ギヤの回転に連繋して回転する従動ギヤとを用いて構成されることを特徴とするものである。
そして、この様にすることにより、駆動ギヤに対する従動ギヤのギヤ比を小さくすることで、駆動軸の回転数に対するポンプシャフトの回転数を高めることができる。
請求項４の発明は、請求項３において、ポンプは複数のポンプシャフトと従動ギヤとを備える一方、各従動ギヤは他の従動ギヤを介することなく駆動ギヤに直接連結されることを特徴とするものである。
そして、この様にすることにより、駆動軸の回転力を複数のポンプシャフトに同等に伝達できるという利点がある。
請求項５の発明は、請求項１において、増速機構は、出力軸と駆動軸とのあいだの回転力伝達経路に設けられていることを特徴とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
次に、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１において、１は可変容量型斜板式アキシャルピストンポンプであって、該ポンプ１は、本実施の形態では、一つのポンプケース２内に、第一、第二の二本のポンプシャフト３Ａ、３Ｂと、各ポンプシャフト３Ａ、３Ｂの回転に基づいてそれぞれ駆動する第一、第二ポンプ本体４Ａ、４Ｂとが組込まれた二連式のものである。
【０００６】
また、５は前記ポンプ１の駆動軸であって、該駆動軸５の一端側はポンプケース２外に突出してエンジンの出力軸（図示せず）に直結されており、而してエンジンの出力軸の回転駆動で駆動軸５が回転するように構成されている。
【０００７】
一方、前記駆動軸５の他端側はポンプケース２内に位置しているが、該駆動軸５の他端部には、駆動軸５の回転により回転運動する駆動ギヤ６が固着されている。
【０００８】
また、７Ａ、７Ｂは前記駆動ギヤ６に噛合する第一、第二従動ギヤであって、該第一、第二従動ギヤ７Ａ、７Ｂの歯数は駆動ギヤ６の歯数よりも少なくなるように、つまり、駆動ギヤ６に対する第一、第二従動ギヤ７Ａ、７Ｂのギヤ比が小さくなるように設定されており、而して、これら駆動ギヤ６と第一、第二従動ギヤ７Ａ、７Ｂとによって本発明の増速機構が構成されている。尚、本実施の形態では、第一、第二従動ギヤ７Ａ、７Ｂの歯数は同数であって、第一および第二従動ギヤ７Ａ、７Ｂの駆動ギヤ６に対するギヤ比は等しくなるように設定されている。そして、第一従動ギヤ７Ａには前記第一ポンプシャフト３Ａが、また第二従動ギヤ７Ｂには第二ポンプシャフト３Ｂがそれぞれ一体回転するように固着されている。而して、駆動軸５の回転に伴って駆動ギヤ６が回転し、該駆動ギヤ６の回転で第一、第二従動ギヤ７Ａ、７Ｂが回転し、これによって第一、第二ポンプシャフト３Ａ、３Ｂが回転するが、前述したように第一、第二従動ギヤ７Ａ、７Ｂの歯数は駆動ギヤ６の歯数よりも少ないため、第一、第二ポンプシャフト３Ａ、３Ｂの回転数は駆動軸５の回転数よりも高くなるように構成されている。
【０００９】
さらに、前記第一、第二ポンプシャフト３Ａ、３Ｂの回転に基づいて、第一、第二ポンプ本体４Ａ、４Ｂが駆動するが、これら第一、第二ポンプ本体４Ａ、４Ｂは同様のものであるため第一ポンプ本体４Ａを例にとって説明すると、該第一ポンプ本体４Ａは、第一ポンプシャフト３Ａにスプライン嵌合されるシリンダブロック８、該シリンダブロック８に形成される複数のシリンダ８ａ、該シリンダ８ａをポンプケース２に形成される吸入ポートまたは吐出ポート（図示しないが、吸入ポートは、油タンクの油をポンプ１に吸入するための吸入ラインに接続され、また吐出ポートは、ポンプ１からの吐出油を油圧アクチュエータに供給するための吐出ラインに接続される。）に連通させるための通路９ａが開設されたプレート９、シリンダ８ａ内に往復動自在に挿入される複数のピストン１０、該ピストン１０の球面に嵌合するシュー１１、該シュー１１が摺接する傾転角変位自在な斜板１２等の部材を用いて構成されている。そして、第一ポンプシャフト３Ａが回転すると、該第一ポンプシャフト３Ａにスプライン嵌合されているシリンダブロック８が回転し、これに伴い、ピストン１０およびシュー１１が斜板１２上を回転する。このときピストン１０は、斜板１２の傾転角に対応したストロークでシリンダ８ａ内を往復動して、油の吸入、吐出を行う。而して、第一ポンプシャフト３Ａの回転に基づき第一ポンプ本体４Ａが駆動して圧油が吐出される構成になっている。
【００１０】
一方、１３Ａ、１３Ｂはポンプ１に組付けられる第一、第二レギュレータであって、これら第一、第二レギュレータ１３Ａ、１３Ｂは、該第一、第二レギュレータ１３Ａ、１３Ｂに入力される流量制御用の制御信号を受けて、前記第一、第二ポンプ本体４Ａ、４Ｂの斜板１２の傾転角を変化せしめるように動作する。そして、該斜板１２の傾転角を変化せしめることにより、ピストン１０の往復動のストロークが変化し、これにより第一、第二ポンプ本体４Ａ、４Ｂから吐出されるポンプ流量を変化せしめることができるように構成されている。
【００１１】
叙述の如く構成された本形態において、第一、第二ポンプ本体４Ａ、４Ｂは第一、第二ポンプシャフト３Ａ、３Ｂの回転に基づいて駆動することになるが、該第一、第二ポンプシャフト３Ａ、３Ｂは、エンジンの出力軸に直結される駆動軸５に、駆動ギヤ６および第一、第二従動ギヤ７Ａ、７Ｂからなる増速機構を介して連結されており、而して、第一、第二ポンプシャフト３Ａ、３Ｂの回転数は駆動軸５の回転数よりも高くなるように設定されることになる。
この結果、駆動軸５の回転数に対するピストン１０の往復動の回数が増加することになって、ピストン１０が挿入されるシリンダ８ａの容量を大きくしなくてもポンプ吐出流量を増加させることができ、もって、シリンダ８ａが形成されるシリンダブロック８およびポンプ１全体の小型化を達成できる。
しかもこのものでは、駆動軸５の回転数に関わらず、駆動ギヤ６と第一、第二従動ギヤ７Ａ、７Ｂとのギヤ比を変更することで、第一、第二ポンプシャフト３Ａ、３Ｂの回転数を高くすることができるから、幅広い駆動軸５の回転数で実施可能である。
【００１２】
さらに、本実施の形態において、ポンプ１は、第一、第二の二本のポンプシャフト３Ａ、３Ｂが組込まれた二連式のものであるが、これら第一、第二ポンプシャフト３Ａ、３Ｂに駆動軸５の回転力を伝達する第一、第二従動ギヤ７Ａ、７Ｂは、何れも駆動ギア６に直接噛合しているため、駆動軸５の回転力が第一、第二の二本のポンプシャフト３Ａ、３Ｂに同等に伝達されるという利点がある。また、第一、第二ポンプシャフト３Ａ、３Ｂの回転方向が同じであるため、ポンプ本体４Ａ、４Ｂの回転部（シリンダブロック８、ピストン１０等）を共通化できるという利点もある。
【００１３】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されないことは勿論であって、上記実施の形態では、一本の駆動軸で二本のポンプシャフトを回転させる構成となっているが、ポンプシャフトは一本、あるいは三本以上でも良く、その一例として、一本の駆動軸５で四本のポンプシャフト３を回転させるものを、第二の実施の形態として図３（Ａ）に示す。
また、一本の駆動軸により複数のポンプシャフトを回転させるものにおいて、各ポンプシャフトの回転数を異ならしたい場合には、図３（Ｂ）に示す第三の実施の形態の如く、駆動ギヤ６に対する各従動ギヤ７のギヤ比を異ならしめればよい。
さらに、上記実施の形態では、駆動軸の回転数を増速してポンプシャフトに伝達する増速機構として、互いに噛合する駆動ギヤ６および従動ギヤ７を用いたが、これに限定されることなく、例えば、図４（Ａ）の第四の実施の形態に示す如く、駆動軸５に固着される駆動側プーリ１４と、ポンプシャフト３に固着され、且つ駆動側プーリ１４よりも小径の従動側プーリ１５と、これら駆動側プーリ１４と従動側プーリ１５とを連結するベルト１６を用いて増速機構を構成することもできる。
さらにまた、図４（Ｂ）に示す第五の実施の形態の如く、駆動軸５に固着される駆動ギヤ６（あるいは駆動側プーリ）と、ポンプシャフト３に固着される従動ギヤ７（あるいは従動側プーリ）とのあいだに、一つまたは複数の中間ギヤ１７（あるいは中間プーリ）を配することもでき、またこの場合に、図４（Ｃ）に示す第六の実施の形態の如く、ギアとプーリとを混合させることもできる。
また、図５（Ａ）に示す第七の実施の形態の如く、駆動ギア６を内歯ギアとしたり、あるいは図５（Ｂ）に示す第八の実施の形態の如く、駆動ギア６および従動ギア７をかさば歯車で構成することもできる。
尚、上記図３〜図５において、３はポンプシャフト、５は駆動軸、６は駆動ギヤ、７は従動ギヤ、１４は駆動側プーリ、１５は従動側プーリ、１６はベルト、１７は中間ギヤまたは中間プーリである。
【００１４】
さらに、駆動軸を回転せしめる原動機としては、エンジンに限定されず、電動モータ等、回転力（トルク）を発生する機構を有するものであれば良い。また、前述した実施の形態では、出力軸の回転数に対してポンプシャフトの回転数を高める増速機構を、ポンプケースの内部に配設したが、ポンプケースの外部に配設することもできる。そして、このように増速機構をポンプケースの外部に配設する場合には、駆動軸とポンプシャフトとのあいだの回転力伝達経路に限らず、原動機の出力軸と駆動軸とのあいだの回転力伝達経路に増速機構を配することもできる。
【００１５】
また、原動機の出力軸の回転数に対してポンプシャフトの回転数を高める場合に、増速機構としては、前述したギヤやプーリのように入出力回転数比が固定されたものだけでなく、信号を受けて、あるいは自動的に入出力回転数比を変化させる変速機構でも良い。この場合には、出力軸の回転数に対してポンプシャフトの回転数が常に高くなる必要はなく、増速機構が含まれた変速機構であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ポンプの断面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ矢視図である。
【図３】（Ａ）は第二の実施の形態、（Ｂ）は第三の実施の形態の増速機構を示す説明図である。
【図４】（Ａ）は第四の実施の形態、（Ｂ）は第五の実施の形態、（Ｃ）は第六の実施の形態の増速機構を示す説明図である。
【図５】（Ａ）は第七の実施の形態、（Ｂ）は第八の実施の形態の増速機構を示す説明図である。
【符号の説明】
【００１７】
３Ａ  第一ポンプシャフト
３Ｂ  第二ポンプシャフト
４Ａ  第三ポンプ本体
４Ｂ  第四ポンプ本体
５    駆動軸
６    駆動ギヤ
７Ａ  第一従動ギヤ
７Ｂ  第二従動ギヤ
【図１】
2006057606.tif 000003
【図２】
2006057606.tif 000004
【図３】
2006057606.tif 000005
【図４】
2006057606.tif 000006
【図５】
2006057606.tif 000007