(57)【要約】【課題】吐出ポートに高圧が作用した場合にも、軸受への影響を低減させることができる、アキシャルピストンポンプ用軸受支持装置を提供する。【解決手段】ケーシングと、前記ケーシングに軸受を介して支持されたシャフトと、前記シャフトの軸線に対して平行に延び前端側及び後端側が開口している複数のシリンダボアを有する、前記シャフトに支持されたシリンダブロックと、前記シリンダボア内に摺動自在に嵌入されたピストンと、前記ピストンの前端が接触可能とされ、前記シャフトに対して傾斜して設けられた斜板と、前記各シリンダボアの後端と連通可能とされ、前記ケーシングに設けられた吸入ポート及び吐出ポートと、を備えるアキシャルピストンポンプにおいて、前記吸入ポート又は吐出ポートと前記ケーシングに設けられた前記軸受との間には、前記吸入ポート又は吐出ポートの変形を吸収するための変形吸収部が設けられている。【選択図】図１
2015105587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、
前記ケーシングに軸受を介して支持されたシャフトと、
前記シャフトの軸線に対して平行に延び前端側及び後端側が開口している複数のシリンダボアを有する、前記シャフトに支持されたシリンダブロックと、
前記シリンダボア内に摺動自在に嵌入されたピストンと、
前記ピストンの前端が接触可能とされ、前記シャフトに対して傾斜して設けられた斜板と、
前記各シリンダボアの後端と連通可能とされ、前記ケーシングに設けられた吸入ポート及び吐出ポートと、を備えるアキシャルピストンポンプにおいて、
前記吸入ポート又は吐出ポートと前記ケーシングに設けられた前記軸受との間には、前記吸入ポート又は吐出ポートの変形を吸収するための変形吸収部が設けられていることを特徴とするアキシャルピストンポンプ用軸受支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アキシャルピストンポンプ用軸受支持装置に関する。
【０００２】
油圧ショベルやホイールローダなどの建設機械や鉄鋼用圧延機などに、油圧駆動システムに組み込まれた油圧ポンプが使用されている。このような油圧ポンプとして、斜板式アキシャルピストンポンプが、比較的構造が簡単で、コンパクト、軽量等の理由で採用されている（例えば特許文献１参照）。斜板式アキシャルピストンポンプは、シリンダブロック内のピストンを往復運動させることにより、油の吸い込みと吐き出しを連続的に行なうようになっている。油の吸い込みと吐き出しは、ケーシングに設けられた吸入ポート及び吐出ポートを介して行なわれる。シャフトと共に回転するシリンダブロックには、複数個のピストンが収容されており、これらのピストンの往復運動を、ケーシングに取付けられた斜板に沿ってピストンが移動することによって行なわせるようになっている。
【０００３】
シャフトは、ケーシングに前端側（斜板が位置する側）と後端側（吸入ポート及び吐出ポートが位置する側）にて、軸受を介して回転可能に支持されている。回転に伴うシャフトとケーシングとの間の摩擦損失を低減させる為、軸受としては転がり軸受が採用されることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３３１７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のアキシャルピストンポンプでは、吸入ポート及び吐出ポートに隣接して転がり軸受が配置されている。ところで、この転がり軸受は、ケーシングとの間で振動音が発生するのを防止する為、しまりばめでケーシングに取付けられているのが一般的である。このため、吐出ポートに想定外の高圧の油圧が作用して、ケーシングに想定以上の変形が生じると、場合によっては軸受にも想定以上の大きな荷重が作用する虞がある。この対策として、ケーシングの肉厚を厚くしてケーシングの変形を抑えることも考えられるが、ポンプの重量が増加してしまう。
【０００６】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、特に吐出ポートに想定外の高圧の油圧が作用した場合にも、軸受への影響を低減させることができるアキシャルピストンポンプ用軸受支持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
ケーシングと、
前記ケーシングに軸受を介して支持されたシャフトと、
前記シャフトの軸線に対して平行に延び前端側及び後端側が開口している複数のシリンダボアを有する、前記シャフトに支持されたシリンダブロックと、
前記シリンダボア内に摺動自在に嵌入されたピストンと、
前記ピストンの前端が接触可能とされ、前記シャフトに対して傾斜して設けられた斜板と、
前記各シリンダボアの後端と連通可能とされ、前記ケーシングに設けられた吸入ポート及び吐出ポートと、を備えるアキシャルピストンポンプにおいて、
前記吸入ポート又は吐出ポートと前記ケーシングに設けられた前記軸受との間には、前記吸入ポート又は吐出ポートの変形を吸収するための変形吸収部が設けられているアキシャルピストンポンプ用軸受支持装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のアキシャルピストンポンプ用軸受支持装置によれば、吸入ポート又は吐出ポートとケーシングに設けられた軸受との間には、吸入ポート又は吐出ポートの変形を吸収するための変形吸収部が設けられている。このため、これら吸入ポート又は吐出ポートに想定外の高圧の油圧が作用してこれらポートの何れか又は双方が想定以上に変形した場合も、この変形は変形吸収部によって吸収され、軸受にはほとんど伝達されない。従って、軸受に作用する荷重が増加するのを回避でき、軸受へ及ぼす影響を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明が適用されたアキシャルピストンポンプの説明図、
【図２】図１のＡ―Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、本発明が適用されたアキシャルピストンポンプの説明図、図２は図１のＡ―Ａ断面図である。なお以下の説明では、ピストンが流体（油）を吸入する際の移動方向を前方（図１左側）とし、油を吐出する際の移動方向を後方（図１右側)とし、各構成部品についても、前端（図１左側の端部）、後端（図１右側の端部）を同様に用いて、その構造を説明する。
【００１２】
アキシャルピストンポンプ１は、ケーシング２と、ケーシング２に軸受３、４を介して支持されたシャフト５と、シャフト５と共に回転可能とされたシリンダブロック６と、シリンダブロック６に摺動自在に設けられたピストン７と、シャフト５に対して傾斜して設けられた斜板８と、ケーシング２に設けられた吸入ポート９及び吐出ポート１０と、吸入ポート９又は吐出ポート１０の変形を吸収するための変形吸収部としての逃げ穴１１と、を備える。
【００１３】
ケーシング２は、フロントケース２ａとリアケース２ｂから構成される。フロントケース２ａは、前端が閉じられ後端は開口されたままのカップ状に形成されている。フロントケース２ａの後端開口を閉じるようにリアケース２ｂが設けられ、フロントケース２ａとリアケース２ｂとは、不図示の固定手段により一体とされている。
【００１４】
シャフト５は、電動機やエンジンと連結されその動力で回転するようになっており、それぞれ軸受３、４を介して、フロントケース２ａの前端とリアケース２ｂに回転可能に支持されている。
【００１５】
シャフト５前端側を支持する軸受３は、ラジアル荷重及びアキシアル荷重を支持できる、好ましくは玉軸受が用いられる。なお、この玉軸受に代えて、円すいころ軸受を使用してもよい。一方、シャフト後端側には、ニードル軸受４が設けられている。ニードル軸受４は、リアケース２ｂの貫通孔２ｃにしまりばめで嵌合し外輪軌道面を内周に備えた外輪４ａと、シャフト５外周面を内輪軌道面とし、外輪４ａとシャフト５との間に配置された複数の針状ころ４ｂとを有する。
【００１６】
シリンダブロック６は、スプライン（不図示）を介してシャフト５と共に回転可能とされ、シャフト５の軸線と平行に延びた複数のシリンダボア６ａを備えている。
【００１７】
ピストン７は、シリンダボア６ａ内を前後方向に摺動自在に設けられ、前端は公知の付勢手段により斜板８に常時接触している。
【００１８】
斜板８は、シャフト５に対して傾斜した状態でケーシング２に取付けられている。
【００１９】
吸入ポート９及び吐出ポート１０は、リアケース２ｂを貫通して設けられ、図２から明らかなように、一対の円弧状穴とされている。吸入ポート９及び吐出ポート１０とも、前述したシリンダーボア６ａの後端と連通可能となっており、油が吸入ポート９を通ってシリンダーボア６ａ内に吸入されたり、シリンダーボア６ａから油が吐出ポート１０を通って外部へ吐出されるのが可能となっている。
【００２０】
逃げ穴１１は、リアケース２ｂの貫通孔２ｃと吐出ポート１０との間に形成されている。なお、本実施形態では逃げ穴は、貫通孔２ｃと吐出ポート１０との間にのみ設けられているが、貫通孔２ｃと吸入ポート９との間にも設けられていてもよい。
【００２１】
引続いて、上述のアキシャルピストンポンプ１の作動について説明する。なお、以下の説明では、ピストン一般についてはピストン７を用い、特定の位置にあるピストンに対してはピストン７ｆ、７ｒを用いて説明を進める。
【００２２】
シャフト５が駆動力を受けて回転すると、シャフト５とスプライン嵌合されているシリンダブロック６も共に回転する。シリンダブロック６が回転すると、シリンダボア６ａ内に収容されているピストン７も、前端が斜板８に押し付けられた状態で回転するので、斜板８に案内されてシリンダボア６ａ内を往復運動する。
【００２３】
図１において、最も上方に位置しているピストン７ｒは、シリンダボア６ａ内で最も後方の位置にある。この位置からピストン７ｒが回転すると、ピストン７ｒの先端が斜板８に案内されることでシリンダボア６ａの前方に移動し、図１でピストン７ｆが位置している、シリンダボア６ａ内で最も前方の位置まで移動する。このピストン７の最も後方の位置から最も前方の位置までの移動により、吸入ポート９（図２参照）から油が吸入される。
【００２４】
更に、シャフト５が回転すると、図１で最も前方の位置にあるピストン７ｆは、ピストン７ｒが位置している最も後方の位置まで移動する。このピストン７の最も前方の位置から最も後方の位置までの移動により、吐出ポート１０（図２参照）から油が吐出され、この吐出された油が、油圧駆動システム内に供給される。このサイクルがそれぞれ複数のピストン７について行われることで、継続的な油の吸入・吐出が行なわれる。
【００２５】
図２から明らかなように、吸入ポート９と吐出ポート１０との間には、大きなスペースが介在する。従って、吸入ポート９から吸入されシリンダボア６ａ内に収容されている油は、吐出ポート１０に至るまでにピストン７がシリンダボア６ａ内を後方側に移動する事により、圧力がかかった状態となっている。このため、吐出ポート１０を通過する際には吐出ポート１０に大きな圧力が加わることになる。
【００２６】
この圧力がかかった油の吐出ポート１０通過時に吐出ポート１０が変形すると貫通孔２ｃが変形し、この貫通孔２ｃに直接係合している外輪４ａ、すなわち外輪軌道面が変形する虞がある。しかし、本実施形態においては、吐出ポート１０と貫通孔２ｃとの間に逃げ穴１１が設けられており、もし吐出ポート１０が想定以上に変形しても、この逃げ穴１１がその変形を吸収する。これにより、吐出ポート１０の変形の影響がダイレクトに貫通孔２ｃまで及ばないようになっている。このため、針状ころ４ｂに作用する荷重が増加するのを防止し、ニードル軸受へ及ぼす影響を抑えることができる。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態のアキシャルピストンポンプ用軸受支持装置によれば、吐出ポートと貫通孔との間に設けられた逃げ穴によって、もし吐出ポートが想定以上に変形したとしても、その変形の影響が吸収される。このため、ニードル軸受に及ぼす変形の影響を抑えられ、長期間にわたって安定して作動するアキシャルピストンポンプを提供することが出来る。
【００２８】
なお以上の説明では、本発明が、斜板がケーシングに固定されたアキシャルピストンポンプに適用された例を説明したが、他の方式の、例えばシリンダブロックが固定され斜板が回転する回転斜板式のアキシャルピストンポンプや、シリンダブロックが駆動軸に対して傾斜している斜軸式のアキシャルピストンポンプにも適用できる。
また、軸受はニードル軸受に限らず、他の転がり軸受やすべり軸受であってもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１    ケーシング
５    シャフト
６    シリンダブロック
６ａ  シリンダボア
７    ピストン
８    斜板
９    吸入ポート
１０  吐出ポート
１１  逃げ穴
【図１】
2015105587.tif 000003
【図２】
2015105587.tif 000004