(57)【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をカップリングで連結し、前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第１、第２ポンプの吸入側に連通するとともに、前記カップリングの外周部に設けられる軸スプラインに前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したタンデム式斜板型ピストンポンプにおいて、
前記軸スプラインを前記カップリングの前記外周部の全域にわたって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】
第１ポンプ、第２ポンプの両駆動軸の軸端部をカップリングで連結し、前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第１、第２ポンプの吸入側に連通するとともに、前記カップリングの外周部に設けられる軸スプラインに前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したタンデム式斜板型ピストンポンプにおいて、
前記インペラの段差部の径をブースト用ポンプケーシングに設けられたブースタ吸い込み口の径よりも大きく形成し、また第２ポンプケーシングに設けられたインペラボス収容部の縁の径よりも小さくするとともに、
前記インペラの羽根を前記ブースト用ポンプケーシングに当接するように前記カップリングにスプライン結合させた際、前記インペラの羽根取付部の背面を形成する端面が、ブースト用ポンプケーシングと第２ポンプケーシングの結合面と同一平面になるように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３】
建設機械に備えられることを特徴とする請求項１又は２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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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つの油圧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。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来技術として例えば、特許第３２０９８６０号公報に示されるものがある。図３はこの公報に示される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。この従来技術は図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と、同じく斜板型ピストンポンプである第２ポンプ２との軸受３，４に支持された駆動軸５，６の軸端部７，８を、この軸端部７，８が互いに当接するように芯合わせをし、カップリング９によりスプライン結合させている。このとき、カップリング９は、軸端部７，８上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に嵌挿している。カップリング９の外周には、一側に軸スプライン９ｂを形成し、ブースト用ポンプ１０のインペラ１１をスプライン結合させている。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を設け、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に連通している。
【０００３】
このような構成により、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、そのブースト用ポンプ１０の駆動により吸入ポート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、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。この時、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上のピストン１６，１７が斜板（図示せず）に案内されて往復動することにより、第１ポンプ１，第２ポンプ２の吸入ポート１２ａ，１３ａに導かれ加圧された油を吸入し、吐出ポート（図示せず）へ圧油を吐出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成される従来技術にあっては、次のような問題点がある。
【０００５】
タンデム式斜板型ピストンポンプを組み立てるには、初めに第１ポンプ１の駆動軸５の軸端部７の軸スプライン７ａに、カップリング９の軸スプライン９ｂが形成されていない他端側の内部に位置する穴スプライン９ａを結合し、カップリング９の一側の軸スプライン９ｂにインペラ１１をスプライン結合させる。そして、インペラ１１を第１ポンプ１側に移動させ、その軸端部７と第２ポンプ２の駆動軸６の軸端部８とを当接するようにこの駆動軸６の軸端部８の軸スプライン８ａをカップリング９の穴スプライン９ａにスプライン結合させるようにして芯合わせを行っている。このピストンポンプを組み立てる際には、カップリング９の一側にのみ軸スプライン９ｂが形成されているために、カップリング９の軸スプライン９ｂが形成される側が第２ポンプ２側に位置するように注意する必要があり、組み立てに煩わしさが伴って作業能率の向上が見込めない問題がある。
【０００６】
また、カップリング９に対してインペラ１１を逆向きに組み込むと、正しく組み込まれた場合と同様にブースト用ポンプケーシング１０ａ内にインペラ１１が収まり、一見正しく組み込まれたように錯覚しやすく、上記芯合わせを行った後の組み上がる直前になって初めて気が付き、すなわち、ブースト用ポンプケーシング１０ａのインロー部１８に第２ポンプ２のケーシング２ａの突出部１９を嵌め込もうとしたときに、嵌め込むことができず、組み直す作業が必要になり、作業工数が著しく増加してしまう問題を生じてしまう。
【０００７】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その第１の目的は、容易に組み立て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。
【０００８】
また、第２の目的は、ブースト用ポンプのインペラが誤って組み込まれた場合でも第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の前にそれを知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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願請求項１に係る発明は、第１ポンプ、第２ポンプの両駆動軸の軸端部をカップリングで連結し、前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第１、第２ポンプの吸入側に連通するとともに、前記カップリングの外周部に設けられる軸スプラインに前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したタンデム式斜板型ピストンポンプにおいて、前記軸スプラインを前記カップリングの前記外周部の全域にわたって形成したことを特徴としている。
【００１０】
このように構成した請求項１に係る発明は、カップリングの向きに関係な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組み込むことが可能なので、カップリングの向きに注意する必要がなくなり、組み立ての煩わしさが軽減され、容易に組み立てることができる。
【００１１】
また、本願請求項２に係る発明は、第１ポンプ、第２ポンプの両駆動軸の軸端部をカップリングで連結し、前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第１、第２ポンプの吸入側に連通するとともに、前記カップリングの外周部に設けられる軸スプラインに前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したタンデム式斜板型ピストンポンプにおいて、前記インペラの段差部の径をブースト用ポンプケーシングに設けられたブースタ吸い込み口の径よりも大きく形成し、また第２ポンプケーシングに設けられたインペラボス収容部の縁の径よりも小さくするとともに、前記インペラの羽根を前記ブースト用ポンプケーシングに当接するように前記カップリングにスプライン結合させた際、前記インペラの羽根取付部の背面を形成する端面が、ブースト用ポンプケーシングと第２ポンプケーシングの結合面と同一平面になるように形成したことを特徴としている。
【００１２】
このように構成した請求項２に係る発明は、インペラを誤って逆に組み込んだ際にはインペラの段差部がブースト用ポンプケーシングに当たるので、インペラがブースト用ポンプケーシングと第２ポンプケーシングとの結合面より突出し、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の前にインペラが誤って逆に組み込まれたことを知ることができる。
【００１３】
また、本願請求項３に係る発明では、請求項１又は２のいずれかに係る発明において、建設機械に備えた構成にしてある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
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。
【００１５】
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おいてインペラが誤って組み込まれた場合を説明する図である。
【００１６】
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、第１ポンプ５０に一体的に設けら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。
【００１７】
以上の構成については、前述した従来技術と同等である。
【００１８】
特に、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１，２に示すように、外周部の全域にわたって軸スプライン５８ｂを設けてある。
【００１９】
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２側に位置する部分に第２ポンプ２に近い順にボス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２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。
【００２０】
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が収容される空間Ａ（インペラボス収容空間）が形成されており、インペラ６０の羽根及び羽根取付部６０ｄが組み込まれる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が収容される空間Ｂと、ブースタ吸い込み口に相当する空間Ｃとが形成されている。これらの空間Ａ，Ｂ，Ｃのほぼすべての空間にわたってカップリング６０が組み込まれている。また、空間Ａの開口側に位置する第２ポンプケーシング５１ａの縁５１ｃは、インペラ６０に形成された段差部６０ｃとの接触を防ぐために面取りしてある。
【００２１】
上述した径Ｌ１〜Ｌ３の大小関係は、段差部６０ｃの径（Ｌ２）が空間Ａの径（Ｄ１）と例えば同じ寸法から成り、その空間Ａの径（Ｄ１）がブースタ吸い込み口空間Ｃの径（Ｄ３）よりも大きく、かつ、縁５１ｃの径（Ｄ２）よりも小さい寸法から成っている。さらに、ボス６０ａ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。
【００２２】
（Ｌ１＜Ｄ３＜Ｄ１＝Ｌ２＜Ｄ２＜Ｌ３）
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は、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と同一平面になるように設定してある。
【００２３】
このように構成した一実施形態は、図３に示した前述の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上のピストン（図示せず）が斜板（図示せず）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、吐出ポート（図示せず）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上のピストン６３が斜板（図示せず）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、吐出ポート（図示せず）へ圧油を吐出する。
【００２４】
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。
【００２５】
初めに第１ポンプ５０の駆動軸５４の軸端部５６の軸スプライン５６ａに、カップリング５８の内部に位置する穴スプライン５８ａを結合し、カップリング５８の外周部の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、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とを当接するようにして、この駆動軸５５の軸端部５７の軸スプライン５７ａをカップリング５８の穴スプライン５８ａにスプライン結合させるようにして芯合わせを行う。
【００２６】
このようにして構成した一実施形態によれば、カップリング５８の外周部の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カップリング５８の方向に注意する必要がなくなり、組み立てに煩わしさが伴わず、容易に組み立てることができ、作業の能率を向上させることができる。
【００２７】
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の外周部の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を向上させることができる。
【００２８】
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空間Ｃの径（Ｄ３）よりも大きく設定したので、インペラ６０を組み込んだ際には図２に示すように、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、上記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だことに気づかせることができる。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。
【００２９】
なお、上記の実施の形態におけるカップリング５８は、そのカップリング５８の外周部の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、外周部の全域でなくても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。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本願の請求項１に係る発明によれば、容易に組み立てることができ、従来に比べて作業の能率を向上させることができる。
【００３１】
また、本願の請求項２に係る発明によれば、仮にブースト用ポンプのインペラが誤って組み込まれた場合でも、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の前にそれを知ることができ、従来に比べて不要な作業工数の増加を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【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おいてインペラが誤って組み込まれた場合を説明する図である。
【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】
５０    第１ポンプ
５１    第２ポンプ
５１ａ  第２ポンプケーシング
５１ｃ  縁
５２    軸受
５３    軸受
５４    駆動軸
５５    駆動軸
５６    軸端部
５７    軸端部
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
６４    結合面
Ｌ１    ボスの径
Ｌ２    段差部の径
Ｌ３    羽根取付部の径
Ｄ１    インペラボス収容部（空間Ａ）の径
Ｄ２    縁の径
Ｄ３    ブースタ吸い込み口（空間Ｃ）の径
【図１】
0003947401.tif 000002
【図２】
0003947401.tif 000003
【図３】
0003947401.tif 000004