(57)【要約】【課題】駆動軸の軸端部の軸スプラインとカップリングの穴スプラインとを簡単に結合させることができるタンデム式斜板型ピストンポンプの提供。【解決手段】第１ポンプ５０と第２ポンプ５１との間にブースト用ポンプ５９を配置し、第１ポンプ５０の駆動軸５４の軸端部５６、第２ポンプ５１の駆動軸５５の軸端部５７のそれぞれがスプライン結合される穴スプライン５８ａを有するとともに、ブースト用ポンプ５９のインペラ６０がスプライン結合される軸スプライン５８ｂを有するカップリング５８を備え、このカップリング５８に、駆動軸５４の軸端部５６を案内するガイド７０と、駆動軸５５の軸端部５７を案内するガイド７１とを形成し、これらのガイド７０，７１の径をカップリング５８の穴スプライン５８ａの径よりも大きく設定した構成にしてある。【選択図】図１
2005069142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ポンプ、第２ポンプの両駆動軸の軸端部のそれぞれの外周に形成した軸スプラインと、カップリングに形成した穴スプラインとをスプライン結合させたタンデム式斜板型ピストンポンプにおいて、
上記カップリングに、上記駆動軸の少なくとも一方の上記軸端部を案内するガイドを形成したことを特徴とするタンデム式斜板型ピストンポンプ。
【請求項２】
上記ガイドの径を、上記カップリングの上記穴スプラインの径に比べて大きく設定したことを特徴とするタンデム式斜板型ピストンポンプ。
【請求項３】
上記カップリングの外周部に配置したブースト用ポンプの吐出側を上記第１ポンプ、上記第２ポンプの吸入側に連通させるとともに、
上記カップリングの外周部のうちの上記穴スプラインに対応する位置の略全域に、上記ブースト用ポンプのインペラの穴スプラインをスプライン結合させる軸スプラインを形成したことを特徴とする請求項１または２記載のタンデム式斜板型ピストンポンプ。
【請求項４】
上記カップリングの外周部に配置したブースト用ポンプの吐出側を上記第１ポンプ、上記第２ポンプの吸入側に連通させるとともに、
上記ブースト用ポンプのインペラの段差部の径を、上記ブースト用ポンプのケーシングのブースタ吸い込み口の径よりも大きく、しかも上記第２ポンプのケーシングが有する上記インペラのボスの収容空間の径よりも小さく設定し、
上記インペラの羽根を上記ブースト用ポンプのケーシングに当接するように上記カップリングにスプライン結合させた際、上記インペラの羽根取付部の背面を形成する端面と、上記ブースト用ポンプのケーシングと上記第２ポンプのケーシングの結合面とが、同一面内に配置されるように設定したことを特徴とする請求項１または２記載のタンデム式斜板型ピストンポンプ。
【請求項５】
建設機械に備えられることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のタンデム式斜板型ピストンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベルなどの建設機械などに設けられ、２つの斜板型のピストンポンプをブースト用ポンプを介して接続したタンデム式斜板型ピストンポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術として例えば、図３に示すタンデム式斜板型ピストンポンプが知られている。この従来技術は同図３に示すように、斜板型ピストンポンプである第１ポンプ１、第２ポンプ２のそれぞれの軸受３，４に支持された駆動軸５，６の軸端部７，８が、互いに当接するように芯合わせされ、これらの軸端部７，８がカップリング９にスプライン結合される。このスプライン結合に際し、軸端部７，８の外周に形成された軸スプライン７ａ，８ａが、カップリング９の内側に形成された穴スプライン９ａに嵌挿されるようになっている。カップリング９の外周には、一側に軸スプライン９ｂが形成され、この軸スプライン９ｂにブースト用ポンプ１０のインペラ１１がスプライン結合される。このようにして、第１ポンプ１と第２ポンプ２との間にブースト用ポンプ１０を配置し、このブースト用ポンプ１０の吐出側を第１ポンプ１，第２ポンプ２の吸入ポート１２ａ，１３ａに連通させている。
【０００３】
この構成により、第１ポンプ１の駆動軸５を駆動すると、カップリング９を介してブースト用ポンプ１０が駆動し、これに伴って、このブースト用ポンプ１０の吸入ポート１２，１３から吸入された油は、インペラ１１を通過する際加圧される。この加圧された油が第１ポンプ１，第２ポンプ２の吸入ポート１２ａ，１３ａに導かれる。これにより、駆動軸５の回転に伴って回転するシリンダブロック１４，１５内のピストン１６，１７が図示しない斜板に案内されて往復動し、第１ポンプ１，第２ポンプ２に吸入された圧油は図示しない吐出ポートへ吐出される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許第３２０９８６０号公報（段落番号００１７〜００２１、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来技術は、カップリング９に第１，第２ポンプ１，２のそれぞれの駆動軸５，６の軸端部７，８を嵌挿させる際に、駆動軸５，６の軸端部７，８の外周に形成された軸スプライン７ａ，８ａと、カップリング９の穴スプライン９ａとを慎重に適合させることが必要になる。このため軸端部７，８をカップリング９に嵌挿させる作業に時間がかかり、作業能率の向上を見込めない問題がある。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の実状からなされたもので、その目的は、駆動軸の軸端部の軸スプラインとカップリングの穴スプラインとを簡単に結合させることができるタンデム式斜板型ピストンポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、第１ポンプ、第２ポンプの両駆動軸の軸端部のそれぞれの外周に形成した軸スプラインと、カップリングに形成した穴スプラインとをスプライン結合させたタンデム式斜板型ピストンポンプにおいて、上記カップリングに、上記駆動軸の少なくとも一方の上記軸端部を案内するガイドを形成したことを特徴としている。
【０００７】
このように構成した本発明は、第１，第２ポンプの駆動軸のそれぞれの軸端部をカップリングに嵌挿させる際に、第１，第２ポンプの駆動軸の少なくとも一方の軸端部が、カップリングに形成したガイドに案内された後に、その軸端部の外周の軸スプラインが、カップリングの穴スプラインに結合するように嵌挿される。すなわち、駆動軸の少なくとも一方の軸端部は、その軸スプラインをカップリングの穴スプラインに結合させる際に、事前にカップリングのガイドによってその軸スプラインがカップリングの穴スプラインに適合するように調整される。これにより、該当する軸端部の軸スプラインとカップリングの穴スプラインとを簡単に結合させることができる。
【０００８】
また本発明は、上記発明において、上記ガイドの径を、上記カップリングの上記穴スプラインの径に比べて大きく設定したことを特徴としている。
【０００９】
このように構成した本発明は、該当する駆動軸の軸端部をカップリングに挿入する際、ガイドの径が穴スプラインの径よりも大きいので、この該当する駆動軸の軸端部をカップリングのガイドへ容易に挿入させることができる。
【００１０】
また本発明は、上記発明において、上記カップリングの外周部に配置したブースト用ポンプの吐出側を上記第１ポンプ、上記第２ポンプの吸入側に連通させるとともに、上記カップリングの外周部のうちの上記穴スプラインに対応する位置の略全域に、上記ブースト用ポンプのインペラの穴スプラインをスプライン結合させる軸スプラインを形成したことを特徴としている。
【００１１】
このように構成した本発明は、カップリングの向きに関係無くカップリングの軸スプラインにインペラの穴スプラインを結合させることが可能となる。すなわち、カップリングの組み込みに際し、配置するカップリングの向きに注意する必要がなくなり、このカップリングの組み込みに係る煩わしさを軽減できる。
【００１２】
また本発明は、上記発明において、上記カップリングの外周部に配置したブースト用ポンプの吐出側を上記第１ポンプ、上記第２ポンプの吸入側に連通させるとともに、上記ブースト用ポンプのインペラの段差部の径を、上記ブースト用ポンプのケーシングのブースタ吸い込み口の径よりも大きく、しかも上記第２ポンプのケーシングが有する上記インペラのボスの収容空間の径よりも小さく設定し、上記インペラの羽根を上記ブースト用ポンプのケーシングに当接するように上記カップリングにスプライン結合させた際、上記インペラの羽根取付部の背面を形成する端面と、上記ブースト用ポンプのケーシングと上記第２ポンプのケーシングの結合面とが、同一面内に配置されるように設定したことを特徴としている。
【００１３】
このように構成した本発明は、インペラが誤って逆に組み込まれたときには、インペラの段差部がブースト用ポンプのケーシングに当るので、インペラがブースト用ポンプのケーシングと第２ポンプのケーシングとの結合面から突出する。これにより、第１ポンプの駆動軸の軸端部と第２ポンプの駆動軸の軸端部との芯合わせ前に、インペラが逆に組み込まれてしまったことを知ることができる。
【００１４】
また本発明は、上記発明において建設機械に備えられることを特徴としている。
【００１５】
建設機械には油圧ショベル等のように、２つの斜板型ピストンポンプをブースト用ポンプで接続したものがある。このような建設機械に本発明は有効である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、カップリングに形成したガイドによって、駆動軸の軸端部の軸スプラインとカップリングの穴スプラインとを簡単に結合させることができ、これによって軸端部をカップリングに嵌挿させる作業を従来に比べて短時間で済ませることができ、この作業の能率向上を実現させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明のタンデム式斜板型ピストンポンプの実施形態を図に基づいて説明する。
【００１８】
図１及び図２は、本発明のタンデム式斜板型ピストンポンプの一実施形態を示す説明図で、図１は要部構成を示す縦断面図、図２は図１に示す一実施形態に備えられるカップリングを示す図で、（ａ）図は断面図、（ｂ）図は（ａ）図のＦ部拡大図である。
【００１９】
この一実施形態は、建設機械、例えば油圧ショベルに備えられるもので、図１，２に示すように斜板型ピストンポンプである第１ポンプ５０と、同じく斜板型ピストンポンプである第２ポンプ５１と、これらの第１ポンプ５０と第２ポンプ５１間に配置されるブースト用ポンプ５９とを含んでいる。第１ポンプ５０の軸受５２に支持された駆動軸５４の軸端部５６と、第２ポンプ５１の軸受５３に支持された駆動軸５５の軸端部５７とは、互いに当接するように芯合わせをされ、カップリング５８によりスプライン結合されている。すなわち、軸端部５６上に形成された軸スプライン５６ａ，軸端部５７上に形成された軸スプライン５７ａが、カップリング５８の内側の略全域に形成された穴スプライン５８ａに嵌挿されている。カップリング５８の外周部に設けられる軸スプライン５８ｂには、ブースト用ポンプ５９のインペラ６０の穴スプライン６０ａがスプライン結合されている。ブースト用ポンプ５９の吐出側は第１ポンプ５０，第２ポンプ５１の吸入ポート５０ｂ，５１ｂに連通させてある。以上の構成については、前述した従来技術と同等である。
【００２０】
この一実施形態の主要部を構成するカップリング５８は、図２の（ａ）（ｂ）図に示すように、穴スプライン５８ａに対応する外周部の位置の略全域にわたって軸スプライン５８ｂを設けてある。
【００２１】
また、この一実施形態の主要部を構成するインペラ６０は、図１に示すように第２ポンプ５１側に位置する部分に、ボス６０ｂと、段差部６０ｃと、羽根取付部６０ｄとを有している。これらの第２ポンプ５１の軸方向に直交する方向である垂直方向の径の大小関係は、ボス６０ｂの径Ｌ１が一番小さく、段差部６０ｃの径Ｌ２がボス６０ｂの径Ｌ１よりも大きく、羽根取付部６０ｄの径Ｌ３が段差部６０ｃの径Ｌ２よりも大きくなるように設定してある。
【００２２】
インペラ６０のボス６０ｂが組み込まれる第２ポンプケーシング５１ａには、インペラ６０のボス６０ｂの収容空間Ａが形成されており、ブースト用ポンプケーシング５９ａには、インペラ６０の羽根と羽根取付部６０ｄの収容空間Ｂと、ブースタ吸い込み口Ｃとが形成されている。これらの収容空間Ａ，Ｂ，ブースタ吸い込み口Ｃのほぼすべてにわたってカップリング６０が配置される。また、収容空間Ａの開口側には、インペラ６０に形成された段差部６０ｃとの接触を防ぐ切り欠き縁部５１ｃを形成してある。
【００２３】
上述した径Ｌ１〜Ｌ３の大小関係は、段差部６０ｃの径Ｌ２が収容空間Ａの径Ｄ１と例えば同じ寸法から成り、その収容空間Ａの径Ｄ１がブースタ吸い込み口Ｃの径Ｄ３よりも大きく、かつ、切り欠き縁部５１ｃの径Ｄ２よりも小さい寸法から成っている。さらに、ボス６０ｂの径Ｌ１がこれらの寸法の中で一番小さく、インペラ６０の羽根取付部６０ｄの径Ｌ３が一番大きい関係にしてある。すなわち、
Ｌ１＜Ｄ３＜Ｄ１＝Ｌ２＜Ｄ２＜Ｌ３
の関係に設定してある。
【００２４】
さらに、この一実施形態の主要部を構成するインペラ６０の羽根取付部６０ｄの背面を形成する端面６０ｅと、インペラ６０の羽根をブースト用ポンプケーシング５９ａに当接するように、カップリング６０にスプライン結合させた際、ブースト用ポンプケーシング５９ａと第２ポンプケーシング５１ａとが組み合わされる結合面６４とが、同一面内に配置されるように設定してある。
【００２５】
そして特に、この実施形態は、図２の（ａ）（ｂ）図に示すように、カップリング５８に、第１ポンプ５０の駆動軸５４の軸端部５６、第２ポンプ５１の駆動軸５５の軸端部５７の少なくとも一方、例えば双方をこのカップリング５８の穴スプライン５８ａに、それぞれ案内するガイド７０，７１を形成してある。これらのガイド７０，７１の径は、例えばカップリング５８の穴スプライン５８ａの径に比べてわずかながら大きく設定してある。
【００２６】
このように構成した一実施形態は、図３に示した従来技術と同様に第１ポンプ５０の駆動軸５４を駆動すると、カップリング５８を介してブースト用ポンプ５９が駆動し、そのブースト用ポンプ５９の駆動により吸入された油はインペラ６０を通過する際加圧され、この加圧された油が第１ポンプ５０の吸入ポート５０ｂに導かれるとともに、第２ポンプ５１の吸入ポート５１ｂへも導かれる。この時、第１ポンプ５０の駆動軸５４の回転に伴って回転するシリンダブロック６１内のピストン６３ａが図示しない斜板に案内されて往復動することにより、第１ポンプ５０の吸入ポート５０ｂに導かれ加圧された油を吸入し、図示しない吐出ポートへ圧油を吐出する。第２ポンプ５１でも同様に、シリンダブロック６２内のピストン６３ｂが図示しない斜板に案内されて往復動することにより、第２ポンプ５１の吸入ポート５１ｂに導かれ加圧された油を吸収し、図示しない吐出ポートへ圧油を吐出する。
【００２７】
このように作動する一実施形態は、以下に示すようにして組み立てられる。
【００２８】
始めに第１ポンプ５０の駆動軸５４の軸端部５６を図２の（ａ）（ｂ）図に示すカップリング５８のガイド７０に挿入し、このガイド７０で案内させた軸端部５６の軸スプライン５６ａと、カップリング５８の穴スプライン５８ａとを結合させる。次に、カップリング５８の穴スプライン５８ａに対応する外周部の略全域に形成された軸スプライン５８ｂに、インペラ６０の穴スプライン６０ａをスプライン結合させる。そして、インペラ６０をブースト用ポンプ５９側に移動させた状態で、図２の（ａ）図に示すカップリング５８のガイド７１に第２ポンプ５１の駆動軸５５の軸端部５７を挿入させ、このガイド７１で案内させた軸端部５７の軸スプライン５７ａと、カップリング５８の穴スプライン５８ａとを結合させ、駆動軸５４，５５の軸端部５６，５７を互いに当接させる。
【００２９】
このように構成した一実施形態によれば、第１，第２ポンプ５０，５１の駆動軸５４，５５のそれぞれの軸端部５６，５７をカップリング５８に嵌挿させる際に、第１，第２ポンプ５０，５１の駆動軸５４，５５のそれぞれの軸端部５６，５７が、カップリング５８に形成したガイド７０，７１に案内された後に、これらの軸端部５６，５７の外周の軸スプライン５６ａ，５７ａが、カップリング５８の穴スプライン５８ａに結合するように嵌挿される。すなわち、駆動軸５４，５５の軸端部５６，５７のそれぞれは、軸スプライン５６ａ，５７ａをカップリング５８の穴スプライン５８ａに結合させる際に、事前にカップリング５８のガイド７０，７１によって、これらの軸スプライン５６ａ，５７ａがカップリング５８の穴スプライン５８ａに適合するように調整される。これにより、軸端部５６，５７の軸スプライン５６ａ，５７ａとカップリング５８の穴スプライン５８ａとを簡単に結合させることができる。したがって、軸端部５６，５７をカップリング５８に嵌挿させる作業を短時間で済ませることができ、この作業の能率を向上させることができる。
【００３０】
また、ガイド７０，７１の径を、カップリング５８の穴スプライン５８ａの径に比べて大きく設定してあることから、駆動軸５４，５５の軸端部５６，５７をカップリング５８に挿入する際、これらの軸端部５６，５７をガイド７０，７１のそれぞれへ容易に挿入させることができ、作業の能率向上に貢献する。
【００３１】
また、カップリング５８の穴スプライン５８ａに対応する外周部の略全域に軸スプライン５８ｂが形成されているために、組み込まれるカップリング５８の方向はどちら側でもよく、配置されるカップリング５８の方向に注意する必要がなくなり、このカップリング５８の組み込みに係る煩わしさを軽減できる。
【００３２】
さらに、第１ポンプ５０の駆動軸５４の軸端部５６と、第２ポンプ５１の駆動軸５５の軸端部５７とを連結する際には、カップリング５８の穴スプライン５８ａに対応する外周部の略全域に軸スプライン５８ｂが形成されているため、インペラ６０の羽根をブースト用ポンプケーシング５９ａに当てたまま、カップリング５８のみを第２ポンプ５１側にスライドさせて、カップリング５８に第２ポンプ５１の駆動軸５５の軸端部５７を容易にスプライン結合させることができ、この第１ポンプ５０側の軸端部５６と第２ポンプ５１側の軸端部５７との連結作業が簡単になり、この点でも作業の能率向上に貢献する。
【００３３】
また、カップリング５８に対してインペラ６０を逆向きに組み込んでしまった場合には、インペラ６０の段差部６０ｃの径Ｌ２をブースト用ポンプケーシングに形成されたブースタ吸い込み口Ｃの径Ｄ３よりも大きく設定したので、その段差部６０ｃがブースト用ポンプケーシング５９ａに当たることにより、ブースト用ポンプケーシング５９ａと第２ポンプ５１とが結合する結合面６４よりインペラ６０の羽根が外部に突出することとなり、上述した駆動軸５４，５５の軸端部５６，５７の芯合わせを行う前の早い段階において逆向きに組み込んでしまったことを知ることができる。したがって、このようなインペラ６０の逆向きの組み込み時における不要な作業工数の増加を抑えることができる。
【００３４】
なお、上記実施形態では、カップリング５８に、駆動軸５４の軸端部５６、駆動軸５５の軸端部５７の双方が挿入されるガイド７０，７１を形成してあるが、駆動軸５４，５５の軸端部５６，５７のいずれか一方の軸端部だけが挿入可能なガイドをカップリング５８に形成してもよい。このように構成したものは、上述した実施形態に比べれば作業の能率は低下するものの、図３に示す従来技術に比べて作業の能率を向上させることができる。
【００３５】
また、上記実施形態では、ガイド７０，７１の径をカップリング５８の穴スプライン５８ａの径よりもわずかに大きく設定してあるが、本発明は、これに限られず、ガイド７０，７１の径をカップリング５８の穴スプライン５８ａの径と同等に設定してもよい。
【００３６】
また、上述したカップリング５８は、穴スプライン５８ａに対応する外周部の略全域に軸スプライン５８ｂを形成させてあるが、本発明は、このように構成することには限られず、カップリング５８の組み込みに誤りを生じない状況にあっては、穴スプライン５８ａに対応する外周部の略全域でなくても１／２を十分に越える領域に形成させてもよく、このように構成した場合であっても同様な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明のタンデム式斜板型ピストンポンプの一実施形態の要部構成を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す一実施形態に備えられるカップリングを示す図で、（ａ）図は断面図、（ｂ）図は（ａ）図のＦ部拡大図である。
【図３】従来のタンデム式斜板型ピストンポンプの要部構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
５０    第１ポンプ
５０ｂ  吸入ポート
５１    第２ポンプ
５１ａ  第２ポンプケーシング
５１ｂ  吸入ポート
５１ｃ  切り欠き縁部
５２    軸受
５３    軸受
５４    駆動軸
５５    駆動軸
５６    軸端部
５６ａ  軸スプライン
５７    軸端部
５７ａ  軸スプライン
５８    カップリング
５８ａ  穴スプライン
５８ｂ  軸スプライン
５９    ブースト用ポンプ
５９ａ  ブースト用ポンプケーシング
６０    インペラ
６０ａ  穴スプライン
６０ｂ  ボス
６０ｃ  段差部
６０ｄ  羽根取付部
６０ｅ  端面
６１    シリンダブロック
６２    シリンダブロック
６３ａ  ピストン
６３ｂ  ピストン
６４    結合面
７０    ガイド
７１    ガイド
Ａ    収容空間
Ｂ    収容空間
Ｃ    ブースタ吸い込み口
Ｌ１    ボス６０の径
Ｌ２    段差部６０ｃの径
Ｌ３    羽根取付部６０ｄの径
Ｄ１    収容空間Ａの径
Ｄ２    切り欠き縁部５１ｃの径
Ｄ３    ブースタ吸い込み口Ｃの径
【図１】
2005069142.tif 000003
【図２】
2005069142.tif 000004
【図３】
2005069142.tif 000005