(57)【要約】【課題】薄板の斜板受を用いなくても、斜板の傾角を任意に変更することができる可変容量型ピストンポンプを提供する。【解決手段】可変容量型ピストンポンプ１は、回転軸３を回転可能に支持するポンプハウジング２と、ポンプハウジング２内に収容されたシリンダブロック９及び斜板１０とを備えている。摺動部材１９は、斜板１０におけるシリンダブロック９に対向する側の面の反対側の端部に固定され、ポンプハウジング２のフロントハウジング４に対して摺動する断面円弧状の凸型摺動面２２を有している。フロントハウジング４には、摺動部材１９の凸型摺動面２２と嵌合する断面円弧状の凹型受け面２５が設けられている。凹型受け面２５は、凸型摺動面２２を摺動可能に保持する。【選択図】図１
2016023567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と一体的に回転するシリンダブロック内のピストンが斜板の傾角に応じたストロークで往復動することで、作動流体の吸入及び吐出を行う可変容量型ピストンポンプにおいて、
前記シリンダブロック及び前記斜板を収容すると共に、前記回転軸を回転可能に支持するハウジングと、
前記斜板における前記シリンダブロックに対向する側の面の反対側に固定され、断面円弧状の凸型摺動面を有するブロック状の摺動部材と、
前記ハウジングに設けられ、前記斜板の傾角が変更可能となるように前記摺動部材を摺接支持する斜板ガイド部とを備え、
前記斜板ガイド部には、前記摺動部材の前記凸型摺動面と嵌合する断面円弧状の凹型受け面が形成されており、
前記摺動部材は、前記斜板ガイド部を構成する材料よりも摺動性の良好な材料により形成されていることを特徴とする可変容量型ピストンポンプ。
【請求項２】
前記斜板における前記シリンダブロックに対向する側の面の反対側には、平面状の被固定面が設けられており、
前記摺動部材は、前記被固定面と係合する平面状の固定面を有することを特徴とする請求項１記載の可変容量型ピストンポンプ。
【請求項３】
前記摺動部材の形状は、断面略半円形状であることを特徴とする請求項１または２記載の可変容量型ピストンポンプ。
【請求項４】
前記摺動部材は、銅系摺動材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の可変容量型ピストンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、斜板を備えた可変容量型ピストンポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の可変容量型ピストンポンプとしては、例えば特許文献１に記載されている技術が知られている。特許文献１に記載の可変容量型ピストンポンプは、１対のハウジングの端壁間に回転可能に支持された回転軸と、この回転軸と一体的に回転するシリンダブロックと、このシリンダブロック内にスライド変位可能に収容された複数のピストンと、これらのピストンのストロークを調整する斜板とを備えている。そして、ハウジングに設けられた１対の斜板ガイドの円弧面状の支持面には、斜板に摺接する１対の斜板受が取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８２２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術においては、斜板が斜板受に対して摺動することで、斜板の傾角が変化する。薄板よりなる斜板受は、斜板ガイドの断面湾曲状の支持面に対応するように断面湾曲状に加工されている。しかしながら、薄板状の斜板受は、断面湾曲状にする加工時及び斜板ガイドへの取り付け時等に、意図しない変形が発生しやすいという問題があった。斜板受の意図しない変形は、斜板が摺動する際のガタツキ発生の原因となるため好ましくない。また、斜板受が薄板であると、斜板ガイドへの取り付けに螺子等を用いることが困難となるため、上記従来技術のように斜板受に凸部を形成する等の特別な加工が必要であった。
【０００５】
本発明の目的は、薄板の斜板受を用いなくても、斜板の傾角を任意に変更することができる可変容量型ピストンポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、回転軸と一体的に回転するシリンダブロック内のピストンが斜板の傾角に応じたストロークで往復動することで、作動流体の吸入及び吐出を行う可変容量型ピストンポンプにおいて、シリンダブロック及び斜板を収容すると共に、回転軸を回転可能に支持するハウジングと、斜板におけるシリンダブロックに対向する側の面の反対側に固定され、断面円弧状の凸型摺動面を有するブロック状の摺動部材と、ハウジングに設けられ、斜板の傾角が変更可能となるように摺動部材を摺接支持する斜板ガイド部とを備え、斜板ガイド部には、摺動部材の凸型摺動面と嵌合する断面円弧状の凹型受け面が形成されており、摺動部材は、斜板ガイド部を構成する材料よりも摺動性の良好な材料により形成されていることを特徴とする。
【０００７】
このように本発明の可変容量型ピストンポンプにおいては、ブロック状の摺動部材が斜板におけるシリンダブロックに対向する側の面の反対側に固定された状態で、摺動部材における断面円弧状の凸型摺動面がハウジングに設けられた斜板ガイド部における断面円弧状の凹型受け面に対して摺動することで、斜板の傾角が変化する。このように薄板の斜板受を用いなくても、斜板の傾角を任意に変更することができる。このとき、摺動部材は、斜板ガイド部を構成する材料よりも摺動性の良好な材料により形成されている。従って、摺動部材が斜板ガイド部に対してスムーズに摺動する。
【０００８】
斜板におけるシリンダブロックに対向する側の面の反対側には、平面状の被固定面が設けられており、摺動部材は、被固定面と係合する平面状の固定面を有していてもよい。この場合には、斜板の平面状の被固定面と摺動部材の平面状の固定面とが接触した状態で固定されるため、斜板と摺動部材とのがたつきを抑えることができる。
【０００９】
摺動部材の形状は、断面略半円形状であってもよい。この場合には、例えば丸棒を切削加工し、その切削面を研磨することで、断面略半円形状の摺動部材を容易に製作することができる。
【００１０】
摺動部材は、銅系摺動材料で形成されていてもよい。銅系摺動材料は、摺動性が良好であり、かつ安価である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ハウジングに斜板を受ける部材を取り付けなくても、斜板の傾角を変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る可変容量型ピストンポンプの一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】図１に示された斜板と摺動部材との固定状態を示す断面図である。
【図３】図２に示された斜板及び摺動部材をフロントハウジング側から見た正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
図１は、本発明に係る可変容量型ピストンポンプの一実施形態を示す概略断面図である。同図において、本実施形態の可変容量型ピストンポンプ１は、例えばエンジン式のフォークリフトに搭載される油圧ポンプとして使用される。
【００１５】
可変容量型ピストンポンプ１は、ポンプハウジング２と、このポンプハウジング２に回転可能に支持された回転軸３とを備えている。回転軸３は、エンジン（図示せず）により回転駆動される。
【００１６】
ポンプハウジング２は、フロントハウジング４、センタハウジング５及びリアハウジング６からなっている。ポンプハウジング２は、鋳鉄等の鉄系材料で形成されている。なお、本実施形態では、回転軸３の軸心方向を可変容量型ピストンポンプ１の前後方向と規定する。そして、フロントハウジング４側を可変容量型ピストンポンプ１の前側とし、リアハウジング６側を可変容量型ピストンポンプ１の後側とする。回転軸３の前端側部分は、ポンプハウジング２から突出している。
【００１７】
リアハウジング６には、作動油を吸入するための吸入通路７と、作動油を吐出するための吐出通路８とが形成されている。
【００１８】
ポンプハウジング２内には、シリンダブロック９と斜板１０とが収容されている。斜板１０は、シリンダブロック９よりも前側（フロントハウジング４側）に配置されている。
【００１９】
シリンダブロック９は、回転軸３に一体回転可能にスプライン嵌合されている。シリンダブロック９における回転軸３の周囲には、複数のシリンダボア１１が形成されている。各シリンダボア１１内には、ピストン１２が摺動自在に収容されている。なお、図示はしないが、シリンダブロック９と回転軸３との間には、斜板１０側に付勢するバネが配置されている。
【００２０】
シリンダブロック９とリアハウジング６との間には、バルブプレート１３が配置されている。バルブプレート１３は、リアハウジング６に固定されている。バルブプレート１３には、吸入通路７とシリンダボア１１とを連通させる吸入孔１４と、吐出通路８とシリンダボア１１とを連通させる吐出孔１５とが形成されている。これにより、作動油が吸入孔１４からシリンダボア１１内に吸入されると共に、シリンダボア１１内の作動油が吐出孔１５から吐出される。
【００２１】
斜板１０には、回転軸３を貫通させる貫通孔１０ａが形成されている。図２及び図３にも示されるように、斜板１０の前端部（シリンダブロック９に対向する側の面の反対側の部分）には、２つの被固定面１６が貫通孔１０ａを挟むように設けられている。被固定面１６は、平面状を呈している。斜板１０の後端部（シリンダブロック９に対向する側の部分）には、円環状の摺接面１７が設けられている。摺接面１７は、平面状を呈している。
【００２２】
斜板１０は、クロムモリブデン鋼等の鉄系材料で形成されている。クロムモリブデン鋼は、鉄に僅かなクロム及びモリブデン等を添加した低合金鋼の一種である。
【００２３】
斜板１０には、各被固定面１６に開口した２つのネジ穴１８が形成されている。各被固定面１６には、断面略半円形状（ブロック状）の摺動部材１９が固定ネジ２０によりそれぞれ固定されている。つまり、斜板１０には、２つの摺動部材１９が回転軸３を挟むように固定されている。
【００２４】
摺動部材１９は、斜板１０の被固定面１６と係合する平面状の固定面２１と、フロントハウジング４に対して摺動する断面円弧状の凸型摺動面２２を有している。固定面２１は、凸型摺動面２２の一端から他端まで真っ直ぐ延びている。
【００２５】
摺動部材１９には、固定ネジ２０が収容されるネジ収容凹部２３が形成されている。ネジ収容凹部２３は、凸型摺動面２２に開口している。また、摺動部材１９における固定面２１側の領域には、ネジ収容凹部２３と連通し、固定ネジ２０を挿通させる挿通孔２４が形成されている。固定ネジ２０がネジ収容凹部２３に挿入されて挿通孔２４を通して斜板１０のネジ穴１８にねじ込まれることで、摺動部材１９の固定面２１と斜板１０の被固定面１６とが接触した状態で、摺動部材１９が斜板１０に固定される。
【００２６】
摺動部材１９は、フロントハウジング４の材料である鉄系材料に対して摺動性が良く且つ耐摩耗性に優れた銅系摺動材料、例えば青銅及び黄銅等の銅合金で形成されている。摺動部材１９は、例えばそのような金属材料からなる丸棒を切削加工し、その切削面を研磨することにより得られる。
【００２７】
フロントハウジング４には、摺動部材１９の凸型摺動面２２と嵌合する凹型受け面２５が設けられている。凹型受け面２５は、凸型摺動面２２の形状に対応して断面円弧状を呈している。凹型受け面２５は、斜板１０のスラスト力を受けると共に、摺動部材１９の凸型摺動面２２を摺動可能に保持する。これにより、斜板１０の傾角を変化させることが可能となる。本実施形態では、フロントハウジング４の凹型受け面２５の領域が、斜板１０の傾角が変更可能となるように摺動部材１９を摺接支持する斜板ガイド部を兼ねている。
【００２８】
斜板１０の摺接面１７には、複数のシュー２６が密接している。各シュー２６には、シリンダブロック９内のピストン１２の先端部が嵌合している。各シュー２６は、１枚の円環状のリテーナプレート２７に取り付けられている。シリンダブロック９の前側（斜板１０側）における回転軸３の周囲には、リテーナプレート２７に固定されたピボット２８が配置されている。ピボット２８は、前述のバネ（図示せず）によりピン（図示せず）を介して前側に押されている。これにより、リテーナプレート２７が前側に押され、これに伴って各シュー２６が斜板１０の摺接面１７に十分に密着するようになる。各ピストン１２は、シリンダブロック９の回転に伴って斜板１０の傾角に応じたストロークで往復動される。
【００２９】
斜板１０の縁部の所定位置には、斜板１０の後側に開口した凹部１０ｂが形成されている。凹部１０ｂには、コロ２９が収容されている。ポンプハウジング２内における斜板１０の凹部１０ｂ側の部分とフロントハウジング４との間には、斜板１０の凹部１０ｂ側の部分をシリンダブロック９側に付勢するバネ（図示せず）が配置されている。
【００３０】
また、可変容量型ピストンポンプ１は、斜板１０の傾角を制御することで、可変容量型ピストンポンプ１の吐出量を制御するコントロールピストンユニット３０を備えている。コントロールピストンユニット３０は、シリンダブロック９に対してコロ２９側に隣接して設けられている。コントロールピストンユニット３０は、センタハウジング５の一部を構成する略円筒状のユニット壁部３１を有している。ユニット壁部３１は、回転軸３に対して傾いた方向に延びている。
【００３１】
ユニット壁部３１の後端部（リアハウジング６側の端部）には、ユニット壁部３１の開口を塞ぐネジ部３２が設けられている。ユニット壁部３１内には、斜板１０を押圧するコントロールピストン３３が配置されている。ユニット壁部３１内におけるコントロールピストン３３とネジ部３２との間には、作動油が流入される。コントロールピストン３３の先端は、コロ２９と当接している。
【００３２】
前述のバネ（図示せず）の付勢力によって斜板１０がコロ２９を介してコントロールピストン３３を押圧すると、斜板１０が最大傾角となり、可変容量型ピストンポンプ１の吐出量が最大量となる。ユニット壁部３１内におけるコントロールピストン３３とネジ部３２との間に作動油が流入されると、バネ（図示せず）の付勢力に抗してコントロールピストン３３がコロ２９を介して斜板１０を押圧する。これにより、斜板１０の傾角が小さくなり、可変容量型ピストンポンプ１の吐出量が減少する。なお、荷役要求が無いエンジンのアイドリング状態では、斜板１０が最小傾角となり、可変容量型ピストンポンプ１の吐出量が最小量となる。
【００３３】
以上のように本実施形態にあっては、斜板１０におけるシリンダブロック９と対向する面の反対側の部分に、フロントハウジング４に対して摺動する断面円弧状の凸型摺動面２２を有するブロック状の摺動部材１９を固定すると共に、フロントハウジング４に、摺動部材１９の凸型摺動面２２と嵌合する断面円弧状の凹型受け面２５を設けている。このような構成では、摺動部材１９の凸型摺動面２２をフロントハウジング４の凹型受け面２５に対して摺動させることで、斜板１０が最小傾角と最大傾角との間で角度変化する。このため、従来のようにフロントハウジング４の斜板ガイドに斜板１０を摺動可能に支持するためのスラストブッシュ等の薄板状の摺動部材を取り付けなくても、斜板１０の傾角を任意に変化させることができる。また、摺動部材１９はフロントハウジング４（斜板ガイド部）を構成する材料よりも摺動性の良好な材料により形成されているので、斜板１０の傾角変更時に斜板１０をスムーズに摺動させることができる。従って、斜板１０とフロントハウジング４との焼付きの発生を防ぐことができる。
【００３４】
フロントハウジング４の斜板ガイドに、斜板１０を摺動可能に支持するためのスラストブッシュ等の薄板状の摺動部材を取り付ける場合には、湾曲面状の加工時及び斜板ガイドへの取り付け時等に薄板状の摺動部材が変形しやすいという問題があった。本実施形態では、断面半円形状であるブロック状の摺動部材１９を斜板１０に直接取り付けて固定しているので、そのような問題が発生しない。その結果、斜板１０のガタツキを防ぐことができる。
【００３５】
また、斜板１０におけるシリンダブロック９の反対側の端部に平面状の被固定面１６を設けると共に、摺動部材１９に、斜板１０の被固定面１６と係合する平面状の固定面２１を設けたので、固定面２１と被固定面１６とが密着した状態で摺動部材１９が斜板１０に固定される。従って、斜板１０と摺動部材１９とのがたつきを抑えることができる。
【００３６】
さらに、摺動部材１９の形状を断面略半円形状としたので、例えば丸棒を切削加工することで、摺動部材１９を簡単に作製することができる。従って、摺動部材１９の加工が行いやすくなり、摺動部材１９の加工時間を短縮することができる。
【００３７】
また、摺動部材１９の肉厚が確保されるため、固定ネジ２０による摺動部材１９と斜板１０との固定を確実に行うことができる。
【００３８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、摺動部材１９の形状を、固定面２１及び凸型摺動面２２を有する断面略半円形状としたが、摺動部材１９の形状としては、特にそれには限られず、フロントハウジング４に設けられた断面円弧状の凹型受け面２５と嵌合する断面円弧状の凸型摺動面２２を有していればよい。例えば、摺動部材１９は、凸型摺動面２２の一端側から他端側に向かって凹凸状に延びる固定面を有していてもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、摺動部材１９は銅合金で形成されているが、摺動部材１９を形成する材料としては、銅合金以外にも、例えば銅、金、銀またはアルミ等の金属、若しくはそれらの合金等、摺動性の良好な材料を使用することができる。また、摺動部材１９を形成する材料としては、炭素鋼等で形成してもよく、複数の材料から形成してもよい。
【００４０】
さらに、上記実施形態では、フロントハウジング４の凹型受け面２５の領域が摺動部材１９を摺接支持する斜板ガイド部を兼ねているが、斜板ガイド部をフロントハウジング４とは別体として形成してもよい。この場合には、断面円弧状の凹型受け面を有する２つの斜板ガイドをフロントハウジング４に取り付ける。
【００４１】
また、上記実施形態では、摺動部材１９と斜板１０とを固定ネジ２０により固定したが、摺動部材１９と斜板１０との固定方法としては、特にネジには限られず、溶接等であってもよい。
【００４２】
また、上記実施形態では、２つの摺動部材１９が回転軸３を挟むように斜板１０に固定されているが、摺動部材１９の数としては、特に２つには限られず、１つでもよいし、或いは３つ以上であってもよい。
【００４３】
さらに、上記実施形態は、作動油の吸入及び吐出を行う可変容量型ピストンポンプ１であるが、本発明は、作動流体として油以外の液体を使用する可変容量型ピストンポンプにも適用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１…可変容量型ピストンポンプ、２…ポンプハウジング、３…回転軸、４…フロントハウジング（斜板ガイド部）、９…シリンダブロック、１０…斜板、１２…ピストン、１６…被固定面、１９…摺動部材、２１…固定面、２２…凸型摺動面、２５…凹型受け面。
【図１】
2016023567.tif 000003
【図２】
2016023567.tif 000004
【図３】
2016023567.tif 000005