JP2016138527A - 油圧ポンプまたは油圧モータ - Google Patents

Abstract

【課題】ケースの壁部の肉厚を大きくすることなく軸受に潤滑油を供給できる油圧ポンプ・モータを提供する。【解決手段】油圧ポンプ・モータ１は、ケース１０に固定された第２軸受１５と、第２軸受１５に回転自在に保持された回転軸２０と、回転軸２０とともに回転するよう回転軸２０に保持され、回転軸２０の軸方向に沿って延びる複数のシリンダ孔３１が形成されたシリンダブロック３０と、複数のシリンダ孔３１の各々に摺動自在に保持されたピストン４０と、シリンダブロック３０と第２軸受１５との間に配置され、シリンダブロック３０側に斜面５１を有する斜板５０と、を備える。斜板５０には、当該斜板５０の第２軸受１５側の面における第２軸受１５との対向部分６１Ａと当該斜板５０の外周面とを接続する第１通路６１が形成されている。【選択図】図４

Description

本発明は、建設車両等に用いられる油圧ポンプ・モータに関する。

油圧ポンプ・モータは、建設車両等において多用されている。一般的な油圧ポンプ・モータは、ケースに固定された軸受と、軸受に回転自在に保持された回転軸と、回転軸とともに回転するよう当該回転軸に保持され、回転軸の軸方向に沿って延びる複数のシリンダ孔が形成されたシリンダブロックと、複数のシリンダ孔の各々に摺動自在に保持されたピストンと、斜面を有する斜板と、を有している。

このような油圧ポンプ・モータの軸受では、回転軸の回転によって焼き付きが生じ得るため、通常、軸受には、潤滑油が供給されるようになっている。例えば、特許文献１には、ケースの壁部に、軸受に潤滑油を供給するための潤滑用通路が形成される構成が開示されている。この潤滑用通路は、ケースの壁部に穿設された孔によって構成されている。

特開２００２−５００６号公報

従来の油圧ポンプ・モータでは、上述の特許文献１のようにケースの壁部に潤滑用通路が形成されることが一般的である。しかしながら、この場合、当該通路を形成するために壁部の肉厚を大きく確保する必要があるため、壁部の肉厚が大きくなってしまう問題がある。

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであって、ケースの壁部の肉厚を大きくすることなく軸受に潤滑油を供給できる油圧ポンプ・モータを提供することを目的とする。

本発明は、ケースに固定された軸受と、前記軸受に回転自在に保持された回転軸と、前記回転軸とともに回転するよう当該回転軸に保持され、前記回転軸の軸方向に沿って延びる複数のシリンダ孔が形成されたシリンダブロックと、前記複数のシリンダ孔の各々に摺動自在に保持されたピストンと、前記シリンダブロックと前記軸受との間に配置され、前記シリンダブロック側に斜面を有する斜板と、を備えた油圧ポンプ・モータにおいて、前記斜板には、当該斜板の前記軸受側の面における前記軸受との対向部分と当該斜板の外周面とを接続する第１通路が形成されている、ことを特徴とする油圧ポンプ・モータ、を提供する。

本発明によれば、斜板に形成された第１通路を通して軸受に潤滑油を供給できる。これにより、ケースの壁部の肉厚を大きくすることなく軸受に潤滑油を供給できる。

また、前記油圧ポンプ・モータにおいて、前記斜板には、前記斜面と前記対向部分とを接続する第２通路がさらに形成されていてもよい。
この構成によれば、対向部分を介して接続される第１通路と第２通路とによって、軸受付近の潤滑油を循環させることができる。これにより、潤滑油を軸受に効果的に供給できる。

また、前記油圧ポンプ・モータにおいて、前記斜板には、前記回転軸が通される挿通孔が形成され、前記回転軸は、前記挿通孔に径方向の隙間をもって通され、前記挿通孔は、その内周面と前記回転軸の外周面との間に前記回転軸の軸方向に沿って管状に延びる通路空間を画成することにより、前記第２通路を構成してもよい。
この構成によれば、回転軸の回転とともに回転軸の周囲に存在する潤滑油を回転させることができ、回転による遠心力により潤滑油を斜板の外部に移動させることができる。これにより、潤滑油をスムーズに循環させることができる。

また、前記油圧ポンプ・モータにおいて、前記第１通路は、前記斜板の前記軸受側の面に設けられた溝からなっていてもよい。
この構成によれば、第１通路を容易に形成することができる。

本発明によれば、斜板に形成された第１通路を通して軸受に潤滑油を供給できる。これにより、ケースの壁部の肉厚を大きくすることなく軸受に潤滑油を供給できる。

本発明の一実施の形態にかかる油圧ポンプ・モータの断面図である。 図１に示す油圧ポンプ・モータの斜板を径方向外側から見た図である。 （Ａ）は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す状態から軸受を取り外した状態の図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図１に示す油圧ポンプ・モータの変形例を説明する図である。

以下、図面を参照しながら本発明の一実施の形態について説明する。以下に説明する油圧ポンプ・モータ１は、例えば、油圧ショベル等の建設車両に適用され得るものであるが、建設車両に限らず、種々の分野の装置に適用可能である。

図１は、本発明の一実施の形態にかかる油圧ポンプ・モータの断面図である。図１に示すように、この油圧ポンプ・モータ１は、ケース１０と、回転軸２０と、シリンダブロック３０と、ピストン４０と、斜板５０と、を備えている。

ケース１０は、筒状に形成されたメインケース１１と、メインケース１１の一端側の開放部分を覆うようにメインケース１１に取り付けられたサブケース１２と、を有している。メインケース１１には、当該ケースの中空領域を軸方向に仕切る仕切り壁部１３が形成されている。この仕切り壁部１３とサブケース１２との間に、シリンダブロック３０や斜板５０が収容される内部空間Ｓが形成されている。

サブケース１２の内部空間Ｓ側の面に形成された嵌合穴に、第１軸受１４が挿入されて固定され、仕切り壁部１３の内部空間Ｓ側の面に形成された嵌合穴に、第２軸受１５が挿入されて固定されている。図示の例において、第１軸受１４はラジアル玉軸受であり、インナレース１４Ａと、アウタレース１４Ｂと、インナレース１４Ａ及びアウタレース１４Ｂの間に保持された転動体１４Ｃと、を有している。同様に、第２軸受１５はラジアル玉軸受であり、インナレース１５Ａと、アウタレース１５Ｂと、インナレース１５Ａ及びアウタレース１５Ａの間に保持された転動体１５Ｃと、を有している。

回転軸２０は、一端部が第１軸受１４に回転自在に支持されるとともに、この一端部と他端部との間の中間部が第２軸受１５に支持されている。回転軸２０の他端部は、仕切り壁部１３から外側（内部空間Ｓ側とは反対側）に突出するように延びている。図１において、符号Ｌ１は、回転軸２０の中心軸線を示している。以下、本実施の形態の説明において、この中心軸線Ｌ１の延在方向及び中心軸線Ｌ１に沿う（平行に延びる）方向を、回転軸２０の軸方向または単に軸方向と呼ぶ。また、中心軸線Ｌ１に直交する方向を径方向と呼び、中心軸線Ｌ１周りの方向を周方向と呼ぶ。

シリンダブロック３０は、回転軸２０の径方向外側に配置されており、回転軸２０とともに回転するように回転軸２０に保持されている。図示の例では、シリンダブロック３０が、スプライン嵌合により回転軸２０に保持されている。シリンダブロック３０は、軸方向に沿って見た場合に、回転軸２０の径方向外側において周方向の全周に延びる形状に形成されている。このシリンダブロック３０には、軸方向に沿って延びる複数のシリンダ孔３１が形成されている。複数のシリンダ孔３１は、同一円周上において周方向に間隔を空けて配置されている。

ピストン４０は、複数のシリンダ孔３１の各々に摺動自在に保持され、軸方向に沿って進退可能となっている。ピストン４０の各々は、図示省略する油圧ポンプからの作動油がサブケース１２側からシリンダ孔３１に供給されることにより、斜板５０側に進出するようになっている。また、ピストン４０の各々は、斜板５０の後述する斜面５１に押されてシリンダ孔３１に供給された作動油が排出されることにより、サブケース１２側に後退するようになっている。各ピストン４０の斜板５０側の端部の各々には、シュー４１が揺動自在に取り付けられている。これらシュー４１は、斜板５０の斜面５１上を摺動するようになっている。

斜板５０は、シリンダブロック３０と第２軸受１５との間に配置されている。斜板５０は、シリンダブロック３０側にピストン４０を回転軸２０の周方向に回転移動させるための斜面５１を有している。また、斜板５０は、第２軸受１５側に軸方向に直交する面に平行に形成された支持側面５２を有している。斜面５１は、軸方向に直交する面に対して傾斜している。この斜面５１に、ピストン４０がシュー４１を介して当接している。一方、図示された例において、支持側面５２は、仕切り壁部１３に当接している。また、斜板５０には、回転軸２０が通される挿通孔５３が形成されている。

ここで、図１において符号５１Ｕは、斜面５１の上端点を示し、符号５１Ｄは、斜面５１の下端点を示している。上端点５１Ｕは、斜面５１のうちの軸方向でシリンダブロック３０側に最も高くなる点を意味し、下端点５１Ｄは、斜面５１のうちの軸方向でシリンダブロック３０側に最も低くなる点を意味している。すなわち、上端点５１Ｕは、斜面５１のうちの軸方向に沿って支持側面５２から最も離間した点を意味し、下端点５１Ｄは、斜面５１のうちの軸方向に沿って支持側面５２に最も接近した点を意味している。

斜板５０は、ピストン４０が斜面５１側に進出した場合に、ピストン４０に対して周方向に沿った反力を付与するようになっている。これにより、作動油がシリンダ孔３１に供給されてピストン４０が進出した際には、ピストン４０が周方向に回転移動し、これに伴い、シリンダブロック３０及び回転軸２０が一体に回転するようになっている。

本実施の形態においては、上述の斜板５０の径方向における位置が、第２軸受１５によって位置決めされている。図示された例において、斜板５０は、第２軸受１５に対して径方向から接触している。とりわけ図示された例において、斜板５０は、第２軸受１５に対して直接接触している。詳しくは、図１に示された例において、第２軸受１５の斜板５０側の端部が、仕切り壁部１３から斜板５０側に突出している。斜板５０は、第２軸受１５の斜板５０側の端部に直接接触するように係合することにより径方向における位置が位置決めされている。このように斜板５０は、第２軸受１５に対して径方向へ位置決めされることにより、ケース１０に対しても径方向に位置決めされることになる。

より詳しくは、斜板５０の支持側面５２における挿通孔５３の周縁部分に、挿通孔５３から径方向外側に拡がる嵌合凹部５４が形成されている。この嵌合凹部５４に、第２軸受１５の斜板５０側の端部が挿入されている。

この状態では、嵌合凹部５４の内周面に、第２軸受１５のアウタレース１５Ｂの外周面が当接している。この構成により、第２軸受１５によって、斜板５０の径方向における位置が位置決めされる。本実施の形態では、第２軸受１５の斜板５０側の端部が嵌合凹部５４に圧入されるため、斜板５０は、第２軸受１５からの脱落が防止される。したがって、斜板５０は、第２軸受１５に固定された状態となっている。これにより、斜板５０を固定するためのボルト等の締結部材を不要とすることができ、部品点数を抑制できる。

また、図１に示すように、嵌合凹部５４に第２軸受１５の斜板５０側の端部が挿入された状態においては、斜板５０の支持側面５２が仕切り壁部１３に当接している。これにより、斜板５０の軸方向における位置が位置決めされている。また、仕切り壁部１３と斜板５０との間には、これらに跨がって延びるピン５５が設けられている。このピン５５は、軸方向に沿って延びている。斜板５０は、ピン５５によって周り止めされている。すなわち、ピン５５によって、斜板５０が、ケース１０及び第２軸受１５に対して周方向に相対移動することが規制される。これにより、斜板５０の周方向の位置が位置決めされ、位置決めされた位置に斜板５０が維持される。なお、仕切り壁部１３と斜板５０との各々には、ピン５５が挿入される孔が形成されている。

次に、図２は、図１に示す斜板５０を径方向外側から見た図であり、図３（Ａ）は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示す状態から第２軸受１５を取り外した状態の図である。また、図４は、図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。以下では、油圧ポンプ・モータ１に設けられる潤滑用の通路について説明する。

図２乃至図４に示すように、本実施の形態では、斜板５０に、当該斜板５０の第２軸受側１５の面（支持側面５２）における第２軸受１５との対向部分６１Ａと当該斜板５０の外周面とを接続する第１通路６１が形成されている。さらに、斜板５０には、斜面５１と前記対向部分６１Ａとを接続する第２通路６２が形成されている。

これら第１通路６１及び第２通路６２は、内部空間Ｓに存在する作動油を第２軸受１５に潤滑油として供給するために形成されている。なお、対向部分６１Ａとは、軸方向で第２軸受１５と対向する部分を意味する。

詳しくは、本実施の形態では、第１通路６１が支持側面５２に設けられたシリンダブロック３０側に凹む溝からなり、この第１通路６１は、斜板５０の外周面から径方向の内側に延びるように形成されている。第１通路６１の径方向外側の端部は、内部空間Ｓに連通し、その径方向内側の端部は、挿通孔５３に連通している。そして、本実施の形態では、支持側面５２が仕切り壁部１３に当接することで、第１通路６１は、仕切り壁部１３と協働して、その延在方向に直交する断面において矩形状をなす通路空間Ｋ１を画成している。これにより、この通路空間Ｋ１を通して潤滑油が通流するようになっている。

図示の例においては、第１通路６１が２つ形成されている。すなわち、第１通路６１は、斜板５０の上端点５１Ｕと下端点５１Ｄと結んだ仮想直線を挟んで両側に形成されており、各々、当該仮想直線に直交する方向に延びている。また、図２および図４に示すように、第１通路６１は、軸方向で上述の嵌合凹部５４よりもシリンダブロック３０側に深く形成されている。これにより、第１通路６１の対向部分６１Ａと第２軸受１５との間には、隙間が形成されている。

本実施の形態では、対向部分６１Ａが、第１通路６１のうちの軸方向でアウタレース１５Ｂと対向する部分からその径方向内側の端部にわたる領域に規定されている。したがって、対向部分６１Ａは、第２軸受１５のうちのアウタレース１５Ｂ及び転動体１５Ｃに軸方向で対向している。これにより、通路空間Ｋ１を通して第２軸受１５側に通流した潤滑油が対向部分６１Ａに至った際に、当該潤滑油が第２軸受１５の転動体１５Ｃ側に流入し得るようになっている。

一方、本実施の形態においては、上述の挿通孔５３が、第２通路６２を構成している。すなわち、図４に示すように、回転軸２０は、挿通孔５３に径方向の隙間をもって通されている。これにより、挿通孔５３は、その内周面と回転軸２０の外周面との間に回転軸２０の軸方向に沿って管状に延びる通路空間Ｋ２を画成している。これにより、挿通孔５３が第２通路６２を構成している。ここで、本実施の形態では、第１通路６１の径方向内側の端部を含む対向部分６１Ａが、挿通孔５３に連通しているため、第１通路６１と第２通路６２とが対向部分６１Ａを介して接続されている。

以上に説明した本実施の形態では、斜板５０に、当該斜板５０の第２軸受１５側の面（支持側面５２）における第２軸受１５との対向部分６１Ａと当該斜板５０の外周面とを接続する第１通路６１が形成されていることにより、斜板５０に形成された第１通路６１を通して第２軸受１５に潤滑油を供給できる。これにより、ケース１０の壁部の肉厚を大きくすることなく第２軸受１５に潤滑油を供給できる。

なお、この種の油圧ポンプ・モータでは、上述の内部空間Ｓに、作動油が貯留されることが一般的である。したがって、第１通路６１は、斜板５０の外側の内部空間Ｓに存在する作動油を第２軸受１５に供給するための潤滑油として用いることができる。このため、本実施の形態によれば、潤滑油の供給源を形成しなくてもよいことでも、ケース１０の構成を簡素化できる利点がある。

また、本実施の形態では、第１通路６１が斜板６１の第２軸受１５側の面に設けられた溝からなるため、第１通路６１を容易に形成することができる。

また、本実施の形態では、斜板５０に、斜面５１と上述の対向部分６１Ａとを接続する第２通路６２がさらに形成されている。したがって、対向部分６１Ａを介して接続される第１通路６１と第２通路６２とによって、第２軸受１５付近の潤滑油を循環させることができることにより、潤滑油を第２軸受１５に効果的に供給できる。

具体的に本実施の形態では、斜板５０に、回転軸２０が通される挿通孔５３が形成され、回転軸２０は、挿通孔５３に径方向の隙間をもって通される。これにより、挿通孔５３は、その内周面と回転軸２０の外周面との間に回転軸２０の軸方向に沿って管状に延びる通路空間Ｋ２を画成することにより、第２通路６２を構成している。この構成によれば、回転軸２０の回転とともに回転軸２０の周囲に存在する潤滑油を回転させることができ、回転による遠心力により潤滑油を斜板５０の外部に移動させることができる。これにより、潤滑油をスムーズに循環させることができるため、第２軸受１５を効果的に潤滑することが可能となる。

以上、本発明の一実施の形態を説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではない。以下、変形例について図５を参照して説明する。図５は、図１に示した油圧ポンプ・モータ１の変形例を説明する図である。

図５に示す変形例では、第１通路６１が周方向に９０度の間隔を空けて４つ形成されている。この変形例のように、第１通路６１の数や配置は、上述の実施の形態に限定されるものでなく、任意に決定することができる。

また、以上に説明した変形例だけでなく、上述の実施の形態には、種々の変形を加えることができる。例えば、上述の実施の形態では、第２軸受１５がラジアル玉軸受である例を説明したが、第２軸受１５は、滑り軸受等であってもよいし、転動体がローラである軸受等であってもよい。

また、上述の実施の形態では、第１通路６１が、支持側面５２に設けられた溝からなる例を説明したが、第１通路６１は、斜板５０に穿設された孔から構成されていてもよい。同様に、第２通路６２も、斜板５０に穿設された孔から構成されていてもよい。

また、上述の実施の形態では、第２軸受１５の斜板５０側の端部が、仕切り壁部１３から斜板５０側に突出しており、斜板５０は、この端部に係合することにより径方向における位置が位置決めされている。しかしながら、第２軸受１５の斜板５０側の端部が、仕切り壁部１３から斜板５０側に突出することなく、第２軸受１５が仕切り壁部１３の斜板５０側の面と面一の状態となる構成であってもよい。

１ 油圧ポンプ・モータ
１０ ケース
１１ メインケース
１２ サブケース
１３ 仕切り壁部
１３Ａ 凹部
１４ 第１軸受
１４Ａ インナレース
１４Ｂ アウタレース
１４Ｃ 転動体
１５ 第２軸受
１５Ａ インナレース
１５Ｂ アウタレース
１５Ｃ 転動体
２０ 回転軸
３０ シリンダブロック
３１ シリンダ孔
４０ ピストン
４１ シュー
５０ 斜板
５１ 斜面
５２ 支持側面
５３ 挿通孔
５４ 嵌合凹部
５５ ピン
５６ 突部
６１ 第１通路
６１Ａ 対向部分
６２ 第２通路
Ｌ１ 中心軸線
Ｓ 内部空間
Ｋ１ 通路空間
Ｋ２ 通路空間

Claims (4)

1. ケースに固定された軸受と、
   前記軸受に回転自在に保持された回転軸と、
   前記回転軸とともに回転するよう当該回転軸に保持され、前記回転軸の軸方向に沿って延びる複数のシリンダ孔が形成されたシリンダブロックと、
   前記複数のシリンダ孔の各々に摺動自在に保持されたピストンと、
   前記シリンダブロックと前記軸受との間に配置され、前記シリンダブロック側に斜面を有する斜板と、を備えた油圧ポンプまたは油圧モータにおいて、
   前記斜板には、当該斜板の前記軸受側の面における前記軸受との対向部分と当該斜板の外周面とを接続する第１通路が形成されている、ことを特徴とする油圧ポンプまたは油圧モータ。
2. 前記斜板には、前記斜面と前記対向部分とを接続する第２通路がさらに形成されている、請求項１に記載の油圧ポンプまたは油圧モータ。
3. 前記斜板には、前記回転軸が通される挿通孔が形成され、前記回転軸は、前記挿通孔に径方向の隙間をもって通され、
   前記挿通孔は、その内周面と前記回転軸の外周面との間に前記回転軸の軸方向に沿って管状に延びる通路空間を画成することにより、前記第２通路を構成している、請求項２に記載の油圧ポンプまたは油圧モータ。
4. 前記第１通路は、前記斜板の前記軸受側の面に設けられた溝からなる、請求項１乃至３のいずれかに記載の油圧ポンプまたは油圧モータ。

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