(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の回転軸を平行に近接配置し、これら回転軸と一体的に構成したシリンダブロックを、それぞれ外周部に歯車機構を設けて相互に結合し、回転駆動機構から一方の回転軸に与える駆動力を前記歯車機構を介して他方の回転軸に伝達して２連のポンプを同時に駆動する斜板式２連ピストンポンプからなり、この斜板式２連ピストンポンプのケーシングを、斜板側をハウジングで囲繞すると共にポートプレート側をカバーで囲繞するように構成してなる多連ピストンポンプにおいて、
前記各回転軸の延長上における前記カバーの外側面に、前記各回転軸と対応させて増設ポンプをそれぞれ装着し、前記各回転軸により前記増設ポンプの作動を行うように構成したことを特徴とする多連ピストンポンプ。
【請求項２】
前記各回転軸の端部に、結合用スプラインを設けたカップリングを介して、それぞれ前記増設ポンプを直接結合するように構成してなる請求項１記載の多連ピストンポンプ。
【請求項３】
前記増設ポンプを、前記カバーの外側面に、それぞれボルトにより着脱自在に結合固定してなる請求項１または２記載の多連ピストンポンプ。
【請求項４】
前記カバーの内部に設けた前記２連ピストンポンプの吸込みポートに対し、前記増設ポンプと連通する吸込み口をそれぞれ前記カバー内部に設けてなる請求項１ないし３のいずれかに記載の多連ピストンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パラレル形斜板式２連ピストンポンプと増設ポンプとの増設方法に係り、特に建設機械等に使用された場合に、実機サイズを決定するとされるポンプ軸方向の寸法を長くすることなく多連ピストンポンプを構成するものであって、全馬力制御時の配管を省略し、増設ポンプの実機吸い込み配管を省略して、増設ポンプのメンテナンス上の信頼性および経済性を向上させることができる多連ピストンポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、斜板式ピストンポンプは、建設機械等における油圧供給源として広く利用されているが、２つの斜板式ピストンポンプをユニット化したポンプとしては、２つの斜板式ピストンポンプを並列的に配置してなるパラレル形斜板式ピストンポンプと、２つの斜板式ピストンポンプを直列状に連結してなるタンデム形斜板式ピストンポンプとが知られている。
【０００３】
しかるに、今日の建設機械等においては、走行用油圧モータ、旋回用油圧モータ以外に、複数のアクチュエータを装備することが多く、従って前記パラレル形斜板式ピストンポンプやタンデム形斜板式ピストンポンプに、１または複数のギヤポンプを増設して、油圧を発生させることが多い。例えば、パラレル形斜板式ピストンポンプの１つの斜板式ピストンポンプの入力側と反対側に、増設ポンプを直列的に連結した構成からなるものが提案されている（実開昭５４−２１８０３号公報）。
【０００４】
なお、本出願人は、前記パラレル形斜板式ピストンポンプにおいて、２つのポンプの回転軸の長さ寸法を短く小形にすること、および攪拌抵抗による潤滑油の温度上昇を防止することの課題をそれぞれ解決することができる斜板式ピストンポンプを開発し、それぞれ特許出願を行っている（特願平９−１００５９１号および特願平９−３０９０２９号）。
【０００５】
また、タンデム形斜板式ピストンポンプに、１または複数のポンプを増設する場合として、例えばタンデム形斜板式ピストンポンプの入力側に、３つのギヤを内蔵したギヤボックスを付設し、駆動力が入力される駆動軸と一体回転する駆動ギヤからその両側のギヤに駆動力を伝達し、ギヤを介してタンデム形斜板式ピストンポンプに駆動力を入力し、またギヤを介して１または複数の増設ポンプに駆動力を入力するように構成したものが知られている。
【０００６】
さらに、従来において、少なくとも２つの斜板式ピストンポンプを直列状に連結してなるタンデム形斜板式ピストンポンプにおいて、ポンプに駆動力を入力するようにし、前記２つの斜板式ピストンポンプの駆動軸同士を連結する中間継手部から、駆動力の一部を外部へ取出すための駆動力取出し機構を設けた構成からなるものが提案されている（特開平８−１２１３２８号公報）。
【０００７】
すなわち、前記提案に係るタンデム形斜板式ピストンポンプは、図３に示すように、前記２つの斜板式ピストンポンプ２、３の駆動軸４、５同士を連結するスプライン継手部１０と、前記スプライン継手部のスプラインスリーブ部材１２と一体回転する第１ギヤ１４と、前記第１ギヤ１４に中間ギヤを介して噛合した従動ギヤ１６と、この従動ギヤ１６と一体回転する駆動力取出し部材（スプラインスリーブ部材）１８と、これら従動ギヤ１６と駆動力取出し部材１８とを回転自在に収容したギヤケース２０を有するギヤボックスであって、タンデム形斜板式ピストンポンプのハウジング６、７に取外し可能に固定されるギヤボックス２２とを、備えた構成からなるものである。
【０００８】
従って、このように構成されるタンデム形斜板式ピストンポンプは、スプライン継手部１０から、駆動力の一部を第１ギヤ１４を介して従動ギヤ１６に伝達し、駆動力取出し部材１８を回転駆動することができ、この駆動力取出し部材１８で、別途増設される単一または複数の増設ポンプ２４、２６、２８を駆動することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術に係るタンデム形斜板式ピストンポンプにおいては、パラレル形斜板式ピストンポンプに比べてポンプ軸方向の寸法が長くなり、建設機械等に使用される場合の設置位置に多大な制約をもたらすことが難点とされる。特に、増設ポンプを設置する場合に、歯車機構等を使用して、入力軸からの動力を外部に取出すために、複雑な装置構成が必要となり、機器の大形化、重量および破損要因の増加、さらには部品点数の増加による製造コストの増大等の問題を生じる。
【００１０】
また、制御技術面においても、増設ポンプと共に全馬力制御を行う場合、増設ポンプの吐出圧力を斜板式ピストンポンプ側の馬力制御装置に導くための外部配管が必要不可欠となり、このための製造コストの増大、配管等からの油洩れ等の問題を生じて、信頼性を低下させる難点がある。
【００１１】
さらに、増設ポンプのメンテナンスの作業性においても、従来の多連ピストンポンプにおいては、増設ポンプ同士が軸方向に直列に増設されていくため、増設ポンプの一方が破損した場合に、全ての増設ポンプを取外してメンテナンスを実施する必要があり、作業性が著しく悪化する等の難点がある。
【００１２】
そこで、本発明者等は、鋭意研究を重ねた結果、従来の多連ピストンポンプにおいては、増設ポンプを設置するために、入力軸より動力を取出すための装置ないしは手段を必要としていたが、パラレル形斜板式２連ピストンポンプの特徴を生かして、２連ピストンポンプのカバーに直接複数の増設ポンプを別々に取付けるように構成することにより、増設ポンプのための動力を取出す装置を必要とせず、全馬力制御においても増設ポンプの吐出圧力を、２連ピストンポンプのカバーに直接導入することができ、また制御装置への導油も２連ピストンポンプの本体内に設けられた内部通路のみで可能となり、従来のような外部配管を必要とせず、また、増設ポンプは、２連ピストンポンプの入力軸側および従動軸側にそれぞれ独立して直接取付ける構造となって、増設ポンプのメンテナンスの作業性の向上も図られ、さらにカバーに増設ポンプの吸込み通路を設けることができ、これにより実機における外部での吸込み配管を省略することが可能となる等、多くの優れた利点を有する多連ピストンポンプを得ることができることを突き止めた。
【００１３】
従って、本発明の目的は、パラレル形斜板式ピストンポンプの特徴を生かし、前記従来技術のように増設ポンプを設置する場合にポンプ入力軸より動力を取出すための大形化するギヤボックスを設けることなく、機器全体の実機サイズの長さ寸法を短くし、建設機械等における２連ピストンポンプの設置を容易にすると共に、増設ポンプの吸込み通路および全馬力制御時に必要な増設ポンプの吐出圧力を導く通路を外部配管とすることなく、増設ポンプのメンテナンスの作業性並びに省スペース化を著しく向上させることができる２連ピストンポンプを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る多連ピストンポンプは、一対の回転軸を平行に近接配置し、これら回転軸と一体的に構成したシリンダブロックを、それぞれ外周部に歯車機構を設けて相互に結合し、回転駆動機構から一方の回転軸に与える駆動力を前記歯車機構を介して他方の回転軸に伝達して２連のポンプを同時に駆動する斜板式２連ピストンポンプからなり、この斜板式２連ピストンポンプのケーシングを、斜板側をハウジングで囲繞すると共にポートプレート側をカバーで囲繞するように構成してなる多連ピストンポンプにおいて、前記各回転軸の延長上における前記カバーの外側面に、前記各回転軸と対応させて増設ポンプをそれぞれ装着し、前記各回転軸により前記増設ポンプの作動を行うように構成したことを特徴とする。
【００１５】
この場合、前記各回転軸の端部に、結合用スプラインを設けたカップリングを介して、それぞれ前記増設ポンプを直接結合するように構成することができる。
【００１６】
また、前記増設ポンプを、前記カバーの外側面に、それぞれボルトにより着脱自在に結合固定することができる。
【００１７】
さらに、前記カバーの内部に設けた２連ピストンポンプの吸込みポートに対し、増設ポンプと連通する吸込み口をそれぞれ前記カバー内部に設けることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る多連ピストンポンプの実施例として、パラレル形斜板式２連ピストンポンプを例示した添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１９】
図１および図２は、本発明に係る多連ピストンポンプとしてのパラレル形斜板式２連ピストンポンプの一実施例を示すものである。すなわち、本実施例におけるパラレル形斜板式２連ピストンポンプは、基本的に、ポンプケーシングとしてのハウジング３０には、その内面３０ａにそれぞれ摺接する一対の斜板３２ａ、３２ｂを設け、これらの斜板３２ａ、３２ｂはそれぞれ回転軸３４ａ、３４ｂの軸線方向と直角に傾動可能に挿通されている。なお、前記一方の回転軸３４ａは、駆動軸とし、その一端部をハウジング３０の外部に突出させて、適宜回転駆動機構と結合するように構成する。
【００２０】
また、前記回転軸３４ａ、３４ｂには、これと一体的にシリンダブロック３６ａ、３６ｂを設け、これらのシリンダブロック３６ａ、３６ｂに対し、それぞれ複数のピストン３８が回転軸方向に対して摺動自在にかつ液密的に組み込まれている。そして、各ピストン３８は、それぞれ球頭部３８ａをシュー４０に対して摺動自在に球結合すると共に、これらのシュー４０は前記斜板３２ａ、３２ｂの摺動面に対して摺接配置されている。
【００２１】
シリンダブロック３６ａ、３６ｂの吸込みおよび／または吐出ポート側端面には、それぞれポートプレート４２を当接配置し、さらにこれらポートプレート４２の裏面に当接してこれを保持すると共に、前記シリンダブロック３６ａ、３６ｂを前記ハウジング３０と共に液密に囲繞するポンプケーシングとしてのカバー４４を取付ける。
【００２２】
前記回転軸３４ａ、３４ｂは、ハウジング３０およびカバー４４に対して、それぞれ軸受４６および４８を介して回転自在に支持されている。なお、前記ハウジング３０に対して支持する軸受４６は、シリンダブロック３６ａ、３６ｂ側からの軸方向の力も支持できる形式のものが使用される。
【００２３】
さらに、回転軸３４ａ、３４ｂと一体的に構成されるシリンダブロック３６ａ、３６ｂは、それぞれその外周部に歯車機構５０ａ、５０ｂを設けて、これら歯車機構５０ａ、５０ｂを噛合させて、一体的に回転するように構成されている。そして、前記ポートプレート４２のシリンダブロック３６ａ、３６ｂとの当接表面は、これらポートプレート４２の裏面側に設けたばね５２および高圧油が導入されたブッシュ５４により、前記シリンダブロック３６ａ、３６ｂとの摺動面に対して摺動自在にかつ液密的に押接され、油圧浮動するように構成されている。
【００２４】
このように構成されるパラレル形斜板式２連ピストンポンプは、図示していない駆動機構により一方の回転軸３４ａを回転駆動させると、この回転駆動力は、この回転軸３４ａと一体的に構成された一方のシリンダブロック３６ａに伝達されると同時に、各シリンダブロック３６ａ、３６ｂの外周に設けた歯車機構５０ａ、５０ｂを介して他方のシリンダブロック３６ｂにも伝達される。
【００２５】
また、各シリンダブロック３６ａ、３６ｂは、回転軸３４ａ、３４ｂと一体的に構成され、しかも各回転軸３４ａ、３４ｂすなわちシリンダブロック３６ａ、３６ｂは、ハウジング３０およびカバー４４に装着された軸受４６および４８により確実に支持される。そして、ポートプレート４２は、これら確実に支持されたシリンダブロック３６ａ、３６ｂの摺動面側へ、押接されつつ油圧浮動していることから、前記回転駆動力の伝達によってシリンダブロック３６ａ、３６ｂに対し歯車機構５０ａ、５０ｂからの半径方向力や摩擦力等が作用しても、半径方向および軸方向に確実に位置決めされているシリンダブロック３６ａ、３６ｂに対して、それぞれ軽量のポートプレート４２を押接するように設定することにより、ポンプ機能やその性能には何等の影響を受けることなく、極めて高い信頼性を得ることができる。
【００２６】
なお、本実施例のパラレル形斜板式２連ピストンポンプにおいて、回転軸３４ａ、３４ｂとシリンダブロック３６ａ、３６ｂとは、それぞれ別部材により一体的に構成したものを示しているが、入力軸としての一方の回転軸３４ａからの駆動力は、それぞれシリンダブロック３６ａ、３６ｂの内径部に設けたスプラインによる回転軸３４ａ、３４ｂとのスプライン結合を介して、従動軸としての他方の回転軸３４ｂへ円滑に伝達されるように構成されている。
【００２７】
しかるに、本実施例における多連ピストンポンプは、前記構成からなるパラレル形斜板式２連ピストンポンプの回転駆動を行う入力軸としての一方の回転軸３４ａと、従動軸としての他方の回転軸３４ｂとの、それぞれカバー４４側の延長上に、それぞれ増設ポンプ６０ａ、６０ｂとの結合を行うための結合用スプライン５６ａ、５６ｂを刻設したカップリング５８ａ、５８ｂを配設し、これらのカップリング５８ａ、５８ｂを介して、前記カバー４４の外側面においてそれぞれ増設ポンプ６０ａ、６０ｂを前記各回転軸３４ａ、３４ｂと直接結合するように構成配置したものである。
【００２８】
このように構成される本実施例に係る多連ピストンポンプは、パラレル形斜板式２連ピストンポンプの本体の入力軸からの回転駆動力は、特別な装置等を必要とすることなく、各増設ポンプ６０ａ、６０ｂに対して、簡便かつ確実に動力を伝達することができる。
【００２９】
この場合、増設ポンプ６０ａ、６０ｂは、それぞれボルト６２によりカバー４４の外側面に対して直接かつ着脱自在に結合固定する。これにより、各増設ポンプ６０ａ、６０ｂを個別にメンテナンス作業を行うことが可能となる。
【００３０】
また、カバー４４の内部に設けられた前記２連ピストンポンプの吸込みポート６４ａ、６４ｂに対して、各増設ポンプ６０ａ、６０ｂに対する吸込み口６６ａ、６６ｂを前記カバー４４の内部に設ける。これにより、外部配管を別途設けることなく、増設ポンプ６０ａ、６０ｂの増設が可能となり、ポンプ軸方向の長さ寸法は増設ポンプの寸法だけの増加に止めることができるので、パラレル形斜板式ピストンポンプの特徴を生かし、前記従来技術のタンデム形斜板式ピストンポンプに比べ、設備の省スペース化が図られ、建設機械等における増設ポンプを付帯した２連ピストンポンプの設置を容易に実現することができる。
【００３１】
さらに、増設ポンプを含めた全馬力制御を行う場合に、図２に示すように、増設ポンプの吐出圧力を２連ピストンポンプのカバー内に直接導入し、本体内に設けられた内部通路６８により馬力制御装置７０に導くことが可能となり、従来のような外部配管を必要としないため、外部配管における油洩れ等のトラブルが解消され、簡素化および信頼性を向上することができる。
【００３２】
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が可能である。
【００３３】
【発明の効果】
前述した実施例から明らかなように、本発明に係る多連ピストンポンプは、一対の回転軸を平行に近接配置し、これら回転軸と一体的に構成したシリンダブロックを、それぞれ外周部に歯車機構を設けて相互に結合し、回転駆動機構から一方の回転軸に与える駆動力を前記歯車機構を介して他方の回転軸に伝達して２連のポンプを同時に駆動する斜板式２連ピストンポンプからなり、この斜板式２連ピストンポンプのケーシングを、斜板側をハウジングで囲繞すると共にポートプレート側をカバーで囲繞するように構成してなる多連ピストンポンプにおいて、前記各回転軸の延長上における前記カバーの外側面に、前記各回転軸と対応させて増設ポンプをそれぞれ装着し、前記各回転軸により前記増設ポンプの作動を行う構成としたことにより、パラレル形斜板式ピストンポンプの特徴を生かし、増設ポンプを配置する場合に従来のようなポンプ入力軸より動力を取出すための大形化するギヤボックスを設けることなく、増設ポンプは２連ピストンポンプの入力軸側および出力軸側にそれぞれ独立して直接取付ける構造となって、増設ポンプのメンテナンスの作業性並びに省スペース化の向上も図られ、機器全体としての実機サイズのポンプ軸方向の長さ寸法を短くし、建設機械等における２連ピストンポンプの設置を容易化することができる。
【００３４】
また、カバー内に増設ポンプの吸込み通路を設けることができ、これにより実機での外部の吸込み配管を省略することが可能となり、さらに、全馬力制御においても増設ポンプの吐出圧力を、２連ピストンポンプのカバーに直接導入することができ、馬力制御装置への導油も２連ピストンポンプの本体内に設けられた内部通路のみで可能となり、従来のような外部配管を必要とせず、簡素化され、外部配管における油洩れ等のトラブルが解消され、信頼性を向上することができる等、多くの優れた利点を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る多連ピストンポンプの一実施例を示す要部断面側面図である。
【図２】図１に示す多連ピストンポンプのII−II線要部断面図である。
【図３】従来のタンデム形斜板式２連ピストンポンプの概略構造図である。
【符号の説明】
３０  ハウジング
３０ａ  端面
３２ａ、３２ｂ  斜板
３４ａ、３４ｂ  回転軸
３６ａ、３６ｂ  シリンダブロック
３８  ピストン
３８ａ  球頭部
４０  シュー
４２  ポートプレート
４４  カバー
４６、４８  軸受
５０ａ、５０ｂ  歯車機構
５２  ばね
５４  ブッシュ
５６ａ、５６ｂ  結合用スプライン
５８ａ、５８ｂ  カップリング
６０ａ、６０ｂ  増設ポンプ
６２  ボルト
６４ａ、６４ｂ  吸込みポート
６６ａ、６６ｂ  吸込み口
６８  内部通路
７０  馬力制御装置
【図１】
0003730781.tif 000002
【図２】
0003730781.tif 000003
【図３】
0003730781.tif 000004